一種加鎵的AZO高密度旋轉靶材的製作方法

2023-05-02 16:35:26

本實用新型涉及靶材技術領域，尤其涉及的是一種加鎵的AZO高密度旋轉靶材。

背景技術：

傳統的AZO靶材(氧化鋅ZnO+氧化鋁Al2O3)現廣泛應用於節能低輻射玻璃(又稱Low-E玻璃)以及太陽能薄膜電池的製造中。其特點是用AZO材料鍍制的薄膜透明、導電，且有良好的附著力。但隨著行業的發展，鍍膜產業對材料提出了更高的要求。鍍膜行業要求膜的透過率更高、導電性更高。這就對材料的改進提出了新的挑戰。

經過試驗表明，在AZO(氧化鋅ZnO+氧化鋁Al2O3)中添加0.1-10％的氧化鎵(Ga2O3)可以改善AZO的透光率和導電性能。

因此，現有技術存在缺陷，需要改進。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種新材料AZOGa的旋轉靶材，解決現有AZO靶材透光率以及電導率偏低的問題。

本實用新型的技術方案如下：一種加鎵的AZO高密度旋轉靶材，包括由外至內依次設置的靶管、銦層和剛性芯杆；其中，靶管為高密度加鎵的AZO陶瓷燒結旋轉圓柱靶管，靶管通過銦層澆鑄粘接在剛性芯杆上；所述靶管成分為氧化鋅ZnO、氧化鋁Al2O3和氧化鎵Ga2O3，其厚度為5-15mm；所述銦層為純銦，所述剛性芯杆為金屬芯杆。

應用於上述技術方案，所述的AZO高密度旋轉靶材中，所述剛性芯杆為鈦管或不鏽鋼管。

應用於各個上述技術方案，所述的AZO高密度旋轉靶材中，靶材的主要材料為氧化鋅ZnO和氧化鋁Al2O3，靶材的輔材料為添加少量的氧化鎵Ga2O3，其中，氧化鎵Ga2O3的成分比例為0.1-10％。

應用於各個上述技術方案，所述的AZO高密度旋轉靶材中，所述靶管的密度為5.60-5.65g/cm3，並且，其相對密度不小於98％。

採用上述方案，本實用新型通過加入氧化鎵Ga2O3，可以改善AZO的透光率和導電性能，並且，加工完成後將其用純銦澆鑄粘接綁定到剛性金屬芯杆上，獲得密度不小於96％的AZOGa旋轉靶材，並且，通過剛性金屬芯杆，AZOGa旋轉靶材性能穩定。

附圖說明

圖1為本實用新型的示意圖；

圖2為本實用新型的截面結構示意圖；

圖3為本實用新型的製備結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。

本實施例提供了一種加鎵的AZO高密度旋轉靶材，在AZO，即氧化鋅ZnO和氧化鋁Al2O3，中添加0.1-10％的氧化鎵Ga2O3，如此，可以改善AZO的透光率和導電性能。

如圖1和2所示，本AZO高密度旋轉靶材包括由外至內依次設置的靶管3、銦層2和剛性芯杆1，靶管3為高密度加鎵的AZO陶瓷燒結旋轉圓柱靶管，靶管3和通過銦層2澆鑄粘接在剛性芯杆1上，靶管3成分為AZOGa，密度為5.6-5.65g/cm3，厚度為5-15mm，銦層2為純銦，剛性芯杆1為金屬芯杆。

作為最優實施例，本實施例中的剛性芯杆1為鈦管或不鏽鋼管。

本實施例的AZO高密度旋轉靶材的製備步驟如下：

a.採用AZOGa納米粉，AZOGa納米粉包含有氧化鋅ZnO、氧化鋁Al2O3、氧化鎵Ga2O3，按納米粉的重量加水1-3倍，加粘貼劑0.2-1.5％，進行攪拌混合，噴霧乾燥；其中，添加的氧化鎵Ga2O3佔總重量比的0.1-10％；

b.如圖3所示，使用壓制工具6進行壓制，將壓制工具6的上堵頭4打開，裝入已噴霧乾燥的AZOGa粉5，均勻壓實裝緊後蓋上上堵頭4並紮緊兩端，放入冷等靜壓機壓制，壓制力100-300MPa，時間為3-60min，以獲得圓管形的成型生坯；

c.取出壓制完成後形成的生坯進行外形加工，再放入壓力燒結爐中進行燒結；

d.將步驟b製得的AZOGa生坯放入壓力燒結爐中，密封鎖緊，開始緩慢加熱，同時輸入氧氣，開啟排氣閥，使爐內氣體循環排除；

e.當溫度達到750—800℃，關閉排氣閥，通入純氧，並隨著溫度的提高逐步提高壓力，壓力範圍為-0.1-1MPa，繼續加溫並加氧氣，直到溫度達到1000-1400℃，控制通入純氧的流量，使壓力逐漸升到0.3-1.0MPa；

f.保溫1-5h，將爐內壓力緩慢降壓到大氣，隨爐冷卻到200℃以下，取出旋轉靶材，冷卻到室溫後進行機械加工。加工完成後將其用純銦澆鑄粘接綁定到剛性金屬芯杆上，獲得密度不小於96％的AZOGa旋轉靶材。

以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。