【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及新材料領(lǐng)域，尤其涉及一種ato透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、近幾年，柔性襯底透明導(dǎo)電膜的研究引起了世界各國的關(guān)注，因為柔性襯底透明導(dǎo)電膜應(yīng)用前景可觀，它不但具有玻璃襯底透明導(dǎo)電膜的特點，而且還有許多獨特的優(yōu)點，如可繞曲、重量輕、耐沖擊、易于大面積生產(chǎn)、便于運輸?shù)取Ｔ谌嵝园l(fā)光器件、塑料液晶顯示器和塑料襯底的太陽電池等中有廣泛的應(yīng)用前景。目前在應(yīng)用上絕大多數(shù)的透明導(dǎo)電薄膜材料都是使用摻錫氧化銦(sn-doped?in2o3，簡稱ito薄膜)。雖然ito薄膜是目前綜合光電性能優(yōu)異、應(yīng)用最為廣泛的一種透明導(dǎo)電薄膜材料，但是銦有毒，價格昂貴，穩(wěn)定性差，存在銦擴散導(dǎo)致器件性能衰減等問題，人們力圖尋找一種價格低廉且性能優(yōu)異的ito替換材料。其中，摻鋁氧化鋅(al-dopedzno，簡稱azo薄膜)以及摻銻氧化錫(sb-doped?sno2，簡稱ato薄膜)具有材料廉價，無毒，可以同ito相比擬的電學(xué)和光學(xué)性能等特點，已成為最具競爭力的透明導(dǎo)電薄膜材料。但azo(氧化錫銻薄膜)薄膜存在表面和晶粒間界氧吸附導(dǎo)致電學(xué)性能下降的問題，而ato在這方面正好可以彌補azo的缺點。
2、azo薄膜大多采用氧化錫銻靶材或錫銻靶材制備，如下：
3、公開號cn101045612a，主題為一種p型透明導(dǎo)電的錫銻氧化物薄膜材料及其制造方法，其采用的是熔融的錫銻制備成為錫銻合金塊體，以該錫銻合金塊體作為靶材進行濺射。
4、公開號cn117105635a，主題為一種高密度氧化鋅摻雜無銦靶材的制備方法，其采用的
5、根據(jù)現(xiàn)有的文獻資料可知，ato靶材相比ito靶材、azo靶材存在電阻過高，密度低等問題。
6、即ato靶材解決了現(xiàn)有靶材的電學(xué)性能不佳的缺陷，卻本身存在電阻過高、密度低等問題。
7、本案解決的技術(shù)問題是，如何提高ato薄膜的導(dǎo)電率、密度和強度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種ato透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，該方法采用惰性氣體噴霧法制備錫銻合金粉末并最終制備出錫銻靶材，該靶材具有高均勻性優(yōu)勢，其用于濺射后，得到的薄膜均勻性佳，較好的均勻性的薄膜可以顯著的改善電阻率和密度。
2、同時，本專利技術(shù)還提供了基于該方法制備得到的ato透明導(dǎo)電薄膜。
3、為實現(xiàn)上述目的，本申請公開了：
4、一種ato透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，將錫銻靶材通過物理氣相沉積法制備得到ato透明導(dǎo)電薄膜；
5、所述錫銻靶材的制備方法為：將熔融的錫、銻混合的金屬液和惰性氣體混合通過噴霧的方式得到錫銻合金粉末，將錫銻合金粉末真空熱壓成型即得。
6、傳統(tǒng)工藝通過濕法混合的方法制備到的氧化錫銻靶材、通過澆鑄法得到的錫銻靶材具有一個共同點：均勻性不佳。均勻性的問題主要由兩方面因素造成：1.靶材中含有微量的氣泡；2.氧化物或單質(zhì)混合均勻性不夠。
7、為了解決該問題，本申請采用了惰性氣體噴霧法，通過先混熔后噴霧的方法，在噴霧過程中促使金屬單質(zhì)進一步混合，并在噴霧后減壓使金屬液滴中的氣體快速逸散，使金屬粉末中不含雜質(zhì)氣體，當(dāng)其經(jīng)過真空熱壓后，其整體均勻性明顯提高。
8、該均勻性的結(jié)果通過濺射的薄膜上的微觀氣孔可以間接反映，通過本專利技術(shù)的方案制備得到的ato薄膜具有氣孔少、致密性高的優(yōu)勢，其致密性的改善進一步降低了電阻率。
9、在上述的制備方法中，所述錫、銻的重量比為94.5～99.5：0.5～5.5。
10、在上述的制備方法中，所述金屬液的熔融溫度為800～900℃。
11、在上述的制備方法中，將壓力為0.5～0.8mpa的惰性氣體通入金屬液中，通入一段時間，以使金屬液充分的和惰性氣體混合。
12、在上述的制備方法中，所述金屬液的消耗速度為60～80ml/min。
13、在上述的制備方法中，所述真空熱壓的參數(shù)為：在真空度≤10pa的條件下，熱壓溫度為150～200℃，升溫速率為1～3℃/min，壓力大小為100～200mpa，保溫加壓時間為60～90min。
14、在上述的制備方法中，所述過物理氣相沉積法為：采用磁控濺射沉積裝置，將靶材濺射至襯底上，得到膜厚為80～120nm的ato透明導(dǎo)電薄膜。
15、在上述的制備方法中，濺射操作時，襯底和靶材的距離為6～8cm；薄膜生長時的通入保護氣，環(huán)境壓力控制在0.4～0.6pa，溫度為150～200℃，沉積時間為10～20min。
16、在上述的制備方法中，保護氣由氬氣和氧氣構(gòu)成，保護氣中，氧氣的分壓為40％～60％。
17、同時，本專利技術(shù)還公開了一種ato透明導(dǎo)電薄膜，采用如上任一所述的方法制備到。
18、本申請至少具有如下有益效果：
19、本專利技術(shù)采用惰性氣體噴霧法制備錫銻合金粉末并最終制備出錫銻靶材，該靶材具有高均勻性優(yōu)勢，其用于濺射后，得到的薄膜均勻性佳，較好的均勻性的薄膜可以顯著的改善電阻率和密度。
20、本專利技術(shù)的工藝中有如下工藝要點：
21、1.惰性氣體噴霧法提高粉末的均勻性；
22、2.真空熱壓法避免靶材內(nèi)部存在雜質(zhì)氣體；
23、通過上述兩個要點的控制，可以制備得到均勻性高的靶材，其濺射后得到的ato薄膜具有電阻低、致密度高的優(yōu)勢。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種ATO透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，將錫銻靶材通過物理氣相沉積法制備得到ATO透明導(dǎo)電薄膜；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述錫、銻的重量比為94.5～99.5：0.5～5.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述金屬液的熔融溫度為800～900℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬液和惰性氣體的混合方式為：將壓力為0.5～0.8MPa的惰性氣體通入金屬液中，通入一段時間，以使金屬液充分的和惰性氣體混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬液的消耗速度為60～80ml/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述熱壓的參數(shù)為：在真空度≤10Pa的條件下，熱壓溫度為150～200℃，升溫速率為1～3℃/min，壓力大小為100～200Mpa，保溫加壓時間為60～90min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述過物理氣相沉積法為：采用磁控濺射沉積裝置，將靶材濺射至襯底上，得到膜厚為80～120
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，濺射操作時，襯底和靶材的距離為6～8cm；薄膜生長時的通入保護氣，環(huán)境壓力控制在0.4～0.6Pa，溫度為150～200℃，沉積時間為10～20min。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，保護氣由氬氣和氧氣構(gòu)成，保護氣中，氧氣的分壓為40％～60％。
10.一種ATO透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至9任一所述的方法制備到。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種ato透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，將錫銻靶材通過物理氣相沉積法制備得到ato透明導(dǎo)電薄膜；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述錫、銻的重量比為94.5～99.5：0.5～5.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述金屬液的熔融溫度為800～900℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬液和惰性氣體的混合方式為：將壓力為0.5～0.8mpa的惰性氣體通入金屬液中，通入一段時間，以使金屬液充分的和惰性氣體混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬液的消耗速度為60～80ml/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述熱壓的參數(shù)為：在真空度≤10pa的條件下，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李開杰，張興宇，譚洪蕾，林世洪，盤君華，
申請(專利權(quán))人：先導(dǎo)薄膜材料廣東有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。