镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材及其制备方法

本申请属于溅射靶材，具体涉及镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材及其制备方法。

背景技术：

1、非晶氧化物半导体aos薄膜晶体管tft已被广泛研究用于透明柔性电子产品，如像素驱动器、电子纸、皮肤传感器和智能识别卡。其中氧化铟锌izo薄膜以优异导电性、透光性、较高的电子迁移率，被广泛应用于新兴的柔性透明电子器件领域。

2、氧化铟锌薄膜的质量由氧化铟锌靶材的质量保证，氧化铟锌靶材的质量由氧化铟锌粉末的质量保证，氧化铟锌粉末的粒径尤其会影响最终烧结靶材的质量；然而，目前制备金属氧化物靶材粉体的方法制出的粉体均匀性差、晶粒不易控制，制靶效果差；并且制备氧化铟锌靶材的烧结温度高，所需保温的时间较长，能源消耗较大。

技术实现思路

1、有鉴于此，一些实施例公开了一种镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，包括：

2、分别制备硝酸铟溶液、锌盐溶液、镧系稀土盐溶液；

3、混合硝酸铟溶液、锌盐溶液、镧系稀土盐溶液，得到混合液；

4、向混合液中滴加沉淀剂进行沉淀反应，调节混合液的ph值至5～11，将混合液装入高压釜中，在100～300℃下进行水热反应18～36h，得到前驱体溶液；

5、前驱体溶液洗涤、干燥得到前驱体粉末；

6、前驱体粉末在400～800℃下煅烧5～18h，得到镧系稀土掺杂氧化铟锌粉末；

7、镧系稀土掺杂氧化铟锌粉末与乙酸溶液混合，研磨形成镧系稀土掺杂氧化铟锌浆料；

8、镧系稀土掺杂氧化铟锌浆料倒入半密封模具中，在单轴压力为300～600mpa，温度为300～500℃下进行烧结，得到镧系稀土掺杂氧化铟锌陶瓷样品；

9、镧系稀土掺杂氧化铟锌陶瓷样品置入管式炉中，在保护气氛下进行退火处理，得到镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材。

10、一些实施例公开的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，混合液中稀土原子、铟原子和锌原子的摩尔比为0.01～0.1：1：1。

11、一些实施例公开的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，镧系稀土掺杂氧化铟锌粉末和乙酸溶液的质量比为4：1。

12、一些实施例公开的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，锌盐为硝酸盐、硫酸盐或氯盐。

13、一些实施例公开的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，镧系稀土盐为硝酸盐、硫酸盐或氯盐。

14、一些实施例公开的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，镧系稀土元素为镧、镨、钕、铈、铽、镱中的一种。

15、一些实施例公开的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，沉淀剂为氨水、氢氧化钠或碳酸铵。

16、一些实施例公开的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，退火处理的温度为400～600℃。

17、一些实施例公开的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，保护气氛为氢气和氩气的混合气体，其中氢气与氩气的比例为1：90～99。

18、一些实施例公开了一种由上述制备方法制得的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材。

19、本发明实施例公开的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，使用水热法合成镧系稀土掺杂氧化铟锌纳米粉末，能将少量的镧系稀土均匀地混合在氧化铟锌粉末中，不影响氧化铟锌的物相结构，还能保证镧系稀土掺杂氧化铟锌纳米粉末的粒径分布均匀；使用低温短时的冷压烧结退火工艺，耗能低、耗时短，制得的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材电学性能优异、致密性好。本发明实施例公开的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法简单，节省能耗，成型产品密度高、电阻率低。

技术特征：

1.镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，其特征在于，所述混合液中稀土原子、铟原子和锌原子的摩尔比为0.01～0.1：1：1。

3.根据权利要求1所述的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，其特征在于，所述镧系稀土掺杂氧化铟锌粉末和所述乙酸溶液的质量比为4：1。

4.根据权利要求1所述的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，其特征在于，锌盐为硝酸盐、硫酸盐或氯盐。

5.根据权利要求1所述的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，其特征在于，镧系稀土盐为硝酸盐、硫酸盐或氯盐。

6.根据权利要求1所述的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，其特征在于，镧系稀土元素为镧、镨、钕、铈、铽、镱中的一种。

7.根据权利要求1所述的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂为氨水、氢氧化钠或碳酸铵。

8.根据权利要求1所述的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为400～600℃。

9.根据权利要求1所述的镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材的制备方法，其特征在于，所述保护气氛为氢气和氩气的混合气体，其中氢气与氩气的比例为1：90～99。

10.镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材，其特征在于，通过权利要求1～9中任一项所述的制备方法制得。

技术总结
本发明公开了一种镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材及其制备方法，其包括：分别制备硝酸铟溶液、锌盐溶液、镧系稀土盐溶液；混合硝酸铟溶液、锌盐溶液、镧系稀土盐溶液，得到混合液；向混合液中滴加沉淀剂进行沉淀反应，调节混合液的pH值至5～11，将混合液装入高压釜中，在100～300℃下进行水热反应18～36h，得到前驱体溶液；前驱体溶液洗涤、干燥得到前驱体粉末，在400～800℃下煅烧5～18h，得到镧系稀土掺杂氧化铟锌粉末；镧系稀土掺杂氧化铟锌粉末和乙酸溶液混合，研磨形成镧系稀土掺杂氧化铟锌浆料倒入半密封模具中，在300～600MPa，300～500℃下进行烧结，得到镧系稀土掺杂氧化铟锌陶瓷样品，在保护气氛下进行退火处理，得到镧系稀土掺杂氧化铟锌溅射靶材。

技术研发人员：王之君,吴彬,孙本双,王成铎,陈杰,刘洋,刘苗,曾学云
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15