[发明专利]镓钼共掺杂铟锡氧化物陶瓷靶、透明导电薄膜及制备方法

权利要求书

1.一种镓钼共掺杂铟锡氧化物陶瓷靶，其特征是将In₂O₃、SnO₂、Ga₂O₃、MoO₃粉体和无水乙醇混合，经球磨、预合成、再球磨、造粒、成型、烧结、退火，制得镓钼共掺杂铟锡氧化物陶瓷靶，组成该陶瓷靶的金属氧化物包含一种或多种选择自Ga_2.4In_5.6Sn₂O₁₆、In₂(MoO₄)₃或SnMo₂O₅立方体结构相的化合物；所述的镓钼共掺杂铟锡氧化物陶瓷靶相对密度为91-95％，电阻率最低为7.52×10^-4Ω·cm，最大晶粒尺寸为3.2μm。

2.如权利要求1所述的镓钼共掺杂铟锡氧化物陶瓷靶的制备方法，其特征是将重量比2∶3的In₂O₃、SnO₂、Ga₂O₃、MoO₃粉体和无水乙醇置于球磨机上湿磨10-14h，然后采用常压、空气烧结方式在580-630℃预合成9-11h，预合成后再次充分球磨23-25h，料浆喷雾干燥造粒，得到平均粒径43-47μm的靶材原料；采用粉末压片机在4-85Mpa的压力进行成型，压成坯体，将坯体在600℃、1100℃分别恒温2-4h，烧结18-22h，烧结时保持烧结温度为1300-1350℃，然后随炉冷却，制得镓钼共掺杂铟锡氧化物陶瓷靶；所述的In₂O₃、SnO₂、Ga₂O₃和MoO₃的重量比70-86∶0.1-15∶0.1-15∶0.1-10，所述的In₂O₃、SnO₂、Ga₂O₃、MoO₃粉体的平均粒径均为0.05-50μm。

3.根据权利要求2所述的镓钼共掺杂铟锡氧化物陶瓷靶的制备方法，其特征是所述的In₂O₃、SnO₂、Ga₂O₃、MoO₃粉体的纯度均大于或等于99.99％。

4.镓钼共掺杂铟锡氧化物透明导电薄膜，其特征是将权利要求1或2所制得的镓钼共掺杂铟锡氧化物陶瓷靶置于脉冲激光沉积装置中沉积，制得镓钼共掺杂铟锡氧化物透明导电薄膜，该透明导电薄膜的电阻率在415.3μΩ·cm以下，载流子浓度在1.6×10^-20cm^-3以上，迁移率在16cm²V^-1s^-1以上，可见光平均光透射率为92％以上，薄膜禁带宽度最大为3.79eV，透明导电薄膜厚度为

5.如权利要求4所述的镓钼共掺杂铟锡氧化物透明导电薄膜的制备方法，其特征是将镓钼共掺杂铟锡氧化物陶瓷靶置于脉冲激光沉积装置中沉积，制得镓钼共掺杂铟锡氧化物透明导电薄膜，衬底材料为SiO₂石英玻璃，沉积条件为：脉冲频率1-5Hz，激光能量密度为2-8J/cm²，衬底和靶间距30-60mm，氧气压2-10Pa，本底真空度6×10^-3-8×10^-5Pa，沉积时间10-60min，衬底温度20-600℃。

6.根据权利要求5所述的镓钼共掺杂铟锡氧化物透明导电薄膜的制备方法，其特征是所述的沉积条件为脉冲频率5Hz，激光能量密度为2J/cm²，衬底和靶间距45mm，氧气压4Pa，本底真空度8×10^-4Pa，沉积时间20min，衬底温度450℃。

7.根据权利要求4所述的镓钼共掺杂铟锡氧化物透明导电薄膜，其特征是所述的镓钼共掺杂铟锡氧化物透明导电薄膜采用4.8％(wt％)草酸水溶液作为蚀刻剂进行蚀刻，在其蚀刻表面上未观察到蚀刻残留物。