[发明专利]一种掺杂氧化锌基溅射靶材及其制备方法

权利要求书

1.一种掺杂氧化锌基溅射靶材，其特征在于化学式为：Zn_xAl_yM_z，其中Al为第一掺杂剂，第二掺杂剂M为选自W、Mo、Nb、Zr、Ce和V中至少一种，其中以原子百分比计91.5＜x＜98.9；1＜y＜7；0.1＜z＜1.5。

2.一种掺杂氧化锌基溅射靶材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按照权利要求1的配比，以可溶性锌盐、水溶性铝盐以及选自W、Mo、Nb、Zr、Ce和V中至少一种的金属氧化物粉末为原料，以碳酸氢铵为沉淀剂，用化学共沉淀法制备出前驱体，前驱体经900-1250℃煅烧2-6hr转化为三元或多元氧化物复合粉体，复合粉体再经湿法球磨6-20hr，烘干粉末以50v/v％乙醇为塑化剂，团化为30-150μm颗粒，再以300-1000Kg/cm²压力进行模压成型，然后经200-300MPa，保压10min冷等静压成型制成素坯，将素坯在氧化气氛中烧结，即得到掺杂氧化锌基烧结体，经切割、研磨、抛光后得到溅射用靶材。

3.如权利要求2所述的一种掺杂氧化锌基溅射靶材的制备方法，其特征在于：其中三元或多元氧化物复合粉体比表面积为10-20m²/g，球形或近球形，粒径30-150nm。

4.如权利要求2所述的一种掺杂氧化锌基溅射靶材的制备方法，其特征在于：其中共沉淀反应中Zn²⁺浓度为0.1-3.0mol/L。

5.如权利要求2所述的一种掺杂氧化锌基溅射靶材的制备方法，其特征在于：其中碳酸氢铵沉淀剂的浓度为25wt％溶液，在反应中加入量为C_Zn/C_NH4HCO3比例1∶1.2-4mol/mol。

6.如权利要求2所述的一种掺杂氧化锌基溅射靶材的制备方法，其特征在于：其中在共沉淀反应中，还加入有PVP聚乙烯吡咯烷酮、OP脂肪醇聚氧乙烯醚与烷基酚聚氧乙烯醚的混合物、丙烯酸铵盐和PEG800聚乙二醇中的至少一种作为表面活性剂，相对于Zn²⁺wt％加入量为0.01-0.5％。

7.如权利要求2所述的一种掺杂氧化锌基溅射靶材的制备方法，其特征在于：所述选自W、Mo、Nb、Zr、Ce和V中至少一种的金属氧化物粉末平均粒径为30-120nm。

8.如权利要求2所述的一种掺杂氧化锌基溅射靶材的制备方法，其特征在于：其中团化造粒中以50％v/v％乙醇溶液为增塑剂，其用量为待处理粉体的1-7wt％，制得的团化颗粒粒径优选100-150μm，松装密度1.2-2.0g/cm³。

9.如权利要求2所述的一种掺杂氧化锌基溅射靶材的制备方法，其特征在于：其中成型素坯相对密度为65-75％。

10.如权利要求10所述的一种掺杂氧化锌基溅射靶材的制备方法，其特征在于：其中氧化气氛为O₂流通气氛，O₂流量30-200L/min；烧结条件是1250-1450℃烧结6-20hr。