氧化銦錫粉體和靶材制備工藝的優(yōu)化研究.pdf

1、氧化銦錫(ITO)靶材是一種將錫摻雜進(jìn)入氧化銦產(chǎn)生的復(fù)合氧化物材料，采用磁控濺射法，以ITO靶材為原料制備的ITO薄膜可廣泛應(yīng)用于液晶顯示器、薄膜晶體管顯示器等光電子領(lǐng)域。目前國內(nèi)ITO靶材制備技術(shù)不夠完善，因此研究ITO靶材的制備技術(shù)意義重大。
　　本文采用常壓燒結(jié)法制備ITO靶材，對(duì)ITO粉體及靶材制備進(jìn)行了系統(tǒng)研究。通過加入不同緩沖溶液及分散劑改善粉體性能，在不同燒結(jié)溫度、升溫速率、保溫時(shí)間及燒結(jié)助劑條件下制備ITO靶材，以

2、優(yōu)化制備工藝。采用TEM、XRD、BET、SEM、TG-DTA等分析儀器，對(duì)粉體及靶材性能進(jìn)行表征。主要結(jié)論如下:
　　(1)采用不同pH值的NH4Cl-NH3·H2O溶液、(NH4)2SO4-NH3· H2O溶液、NH4AC溶液、Na2CO3-NaHCO3溶液作為緩沖溶液制備ITO粉體，保持前軀體生長(zhǎng)環(huán)境穩(wěn)定，采用PVP、十二烷基磺酸鈉、可溶性淀粉作為分散劑。結(jié)果表明:采用pH為7的NH4AC溶液作為緩沖溶液時(shí)，制備的ITO粉體

3、為單相In2O3結(jié)構(gòu)，形貌為立方體形，導(dǎo)電性能較好;采用可溶性淀粉作為分散劑時(shí)，顆粒分散性更好，團(tuán)聚系數(shù)AF為1.173。
　　(2)以pH為7的NH4AC溶液作為緩沖溶液制備得到前軀體，在不同溫度下煅燒，結(jié)果表明:在700℃煅燒得到的ITO粉體顆粒均勻，分散性好，形貌規(guī)則;對(duì)粉體進(jìn)行XPS表征，結(jié)果表明ITO粉體中的In、Sn元素不只是單一氧化物形式，有一部分以復(fù)合氧化物形式存在。
　　(3)對(duì)燒結(jié)溫度、升溫速率、保溫時(shí)間

4、進(jìn)行系統(tǒng)研究，結(jié)果表明:以9℃/min升溫至1550℃，保溫10h得到的靶材性能最好，相對(duì)密度為98.7％，電阻率為4×10-4Ω·cm。
　　(4)采用噴霧造粒工藝對(duì)粉體進(jìn)行造粒，同時(shí)比較噴霧造粒與研磨造粒的區(qū)別，結(jié)果表明:經(jīng)過噴霧造粒工藝，靶材密度得到提高，以9℃/min升溫至1550℃，保溫6h時(shí)，相對(duì)密度為99.1％，電阻率為3×10-4Ω·cm。
　　(5)比較先脫脂再冷等靜壓工藝與冷等靜壓后脫脂工藝的不同，結(jié)果表

5、明:前者明顯降低靶材的致密化行為，在1550℃時(shí)，靶材相對(duì)密度最大，為93.05％，而后者在1500℃達(dá)到最大密度，為95.95％。
　　(6)加入Bi2O3、TiO2、Bi2O3-TiO2作為燒結(jié)助劑，結(jié)果表明:Bi2O3作為燒結(jié)助劑，在1450℃時(shí)相對(duì)密度達(dá)到93.17％，大于不加助劑時(shí)的87.15％，電阻率為73.65×10-4Ω·cm，繼續(xù)升溫到1500℃，由于Bi2O3的蒸發(fā)，電阻率降低至9.6×10-4Ω·cm，密度為