一种氧化锌基宽禁带陶瓷靶材及其制备方法

摘要

本发明涉及一种氧化锌基宽禁带陶瓷靶材及其制备方法，其特征在于采用液相法共沉淀制备高烧结活性的ZnO纳米粉体，利用该纳米粉体为原料通过独特的烧结工艺在低于900℃进行超高致密度烧结，获得了高致密度的富Zn(或缺O₂)的ZnO靶材。基于此富Zn(或缺O₂)的ZnO靶材，可利用直流磁控溅射取代了传统的射频磁控溅射制备高阻ZnO基透明薄膜，可广泛地应用于透明电子学和新型光电器件领域尤其是薄膜太阳能电池扩散阻挡层和窗口层。本发明获得的高性能氧化锌基陶瓷靶材制备工艺简单，成本低廉，具有很高的透过率和合适的电阻率，可以作为高性能高阻ZnO基透明薄膜制备的靶材，在太阳能电池和光电器件领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种氧化锌基宽禁带陶瓷靶材制备方法，所述陶瓷靶材为富锌或缺氧的氧化锌，结构式为Zn_1+xO或ZnO_1‑x，0.05＜X≤0.2，具有10^‑1‑10³Ω.cm的电阻率，包括以下步骤：a)将锌源和氧源按照摩尔配比进行配料，然后经过混合、烘干和研磨得到高活性、高结晶性的纳米ZnO前驱粉体；b)步骤a制备的将高性能的前驱粉体造粒，借助等静压手段压模成型，制备高压实密度的陶瓷素坯；c)采用上下两个坩埚，下坩埚内沉入石墨，在上坩埚中置入步骤b压制好的ZnO陶瓷素坯并倒置于下坩埚上；采用低于或等于900℃的烧结温度下烧结，制得所述富Zn或缺氧氧化锌基宽禁带陶瓷材料靶材；所述的锌源选自金属锌、氧化锌、醋酸锌、草酸锌、柠檬酸锌、硝酸锌、硫酸锌、氟化锌和氯化锌中的一种或多种；所述氧源为：氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、尿素、硫脲和肼中的一种或多种。