System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种IGZO靶材的烧结制备方法及其应用技术_技高网

一种IGZO靶材的烧结制备方法及其应用技术

技术编号:41739835 阅读:18 留言:0更新日期:2024-06-19 12:59
本发明专利技术提供了一种IGZO靶材的烧结制备方法及其应用,包括以下步骤:(1)Ga2O3、ZnO、In2O3、氧化镧、氧化铈、氧化钕按原子比In:Ga:Zn:La:Ce:Nd=1:1:1:0.02:0.03:0.05混合,得到混合粉体;(2)将混合粉体、分散剂、粘结剂、消泡剂和去离子水加入球磨机中,球磨、喷雾干燥,得到造粒粉;(3)将造粒粉采用模压‑等静压成型方式,得到IGZO靶材素坯;(4)将IGZO靶材素坯进行烧结;(5)将炉内的温度降至900‑950℃后,随炉冷却,停止通入氧气,最后室温出炉,得到IGZO靶材。本发明专利技术制得的IGZO靶材透光率高,电学性能好,具有极高的市场价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于igzo靶材的制备,具体涉及一种igzo靶材的烧结制备方法及其应用。


技术介绍

1、igzo靶材是指用于生产基于铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide)的半导体层的材料,主要应用于高端显示
,如薄膜晶体管液晶显示器(tft-lcd)和有源矩阵有机发光二极管显示器(amoled)。igzo是一种透明导电材料,相比传统的非晶硅(a-si)半导体材料,它拥有更高的电子迁移率。电子迁移率是指电子在材料中移动的速度,这个参数直接影响到显示屏的性能。igzo的高电子迁移率使得显示屏可以做到:更高分辨率:能够支持更精细的像素排列,实现更高的显示分辨率。低功耗:由于电子迁移速度快,器件可以更快地开关,减少电能消耗。高亮度:配合高效的电子传输,屏幕可以达到更高的亮度水平。窄边框设计:高迁移率允许使用更小的晶体管,有助于减小显示器边框尺寸。

2、igzo靶材通常通过磁控溅射等工艺被沉积到基板上,形成薄膜晶体管阵列,是现代高性能显示面板的关键材料之一。作为下一代新型显示技术的新趋势,microled渐渐在新型显示赛道占据“高位”,成为行业竞争布局的重点。microled(微发光二极管)是一种新兴的显示技术,它代表了显示领域的重大进步,具有潜力彻底改变从消费电子到专业显示应用的诸多领域。microled是一种自发光显示技术,它由数百万个微米级别的led(发光二极管)像素组成,每个像素都能独立发光和控制色彩,无需背光源或彩色滤光片。这些微小的led芯片直接作为显示像素,被精确转移到 tft(薄膜晶体管)基板上,形成密集的阵列。然而,除了巨量转移等技术难点之外,microled对tft技术要求也非常高。microled能够提供比现有lcd和oled技术更高的亮度,适用于户外显示和高环境光条件下的应用。由于microled像素能够完全关闭,实现真正的黑色,所以对比度极高,色彩表现更加生动鲜明。microled的能效高于传统lcd,接近或优于oled,尤其是在显示深色场景时,仅需为点亮的像素供电。led技术本身具有长寿的特点,microled显示器理论上具有更长的使用寿命,减少了维护成本。不像oled容易受到烧屏问题的影响,microled由于每个像素独立工作,耐久性更强。microled像素的响应时间极短,几乎无延迟,特别适合高速动态画面,如游戏和体育赛事。但是,目前商用化的氧化物半导体igzo靶材在micro-led应用也存在一些问题,主要是致密度低、电子迁移率较低,透光率低,电学性能不理想。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对igzo靶材在烧结领域的应用,提供了一种igzo靶材的烧结制备方法,并阐述其在透明导电薄膜、平板显示器、太阳能电池等领域的应用。

2、为了实现上述目的,本专利技术提供了以下技术方案:

3、一种igzo靶材的烧结制备方法,包括以下步骤:

4、(1)ga2o3、zno、in2o3、氧化镧、氧化铈、氧化钕按原子比 in :ga :zn:la:ce: nd=1: 1: 1:0.02:0.03:0.05混合,得到混合粉体;

5、(2)将混合粉体、分散剂、粘结剂、消泡剂和去离子水加入球磨机中,球磨36h,得到igzo混合浆料,喷雾干燥,得到造粒粉;

6、(3)将造粒粉采用模压-等静压成型方式,45-50mpa模压3-5min,脱模,220-250mpa等静压成型,得到igzo靶材素坯;

7、(4)将igzo靶材素坯进行烧结,以0.4-0.6℃/min升温速率,升温至600-650℃,使igzo靶材素坯完全脱脂;再以1-1.5℃/min升温速率,升温到800-900℃,氧气氛围,保温7-9h,再以1-1.5℃/min升温速率,升温到1400-1500℃,氧气氛围,保温2-3h;

8、(5)将炉内的温度以3-5℃/min降至900-950℃后,随炉冷却,停止通入氧气,最后室温出炉,得到igzo靶材。

9、进一步地,igzo混合浆料固含量为56-58%。

10、进一步地,造粒粉的直径为0.5-1μm。

11、进一步地,ga2o3、zno、in2o3的纯度≥99.999%。

12、进一步地,氧化镧、氧化铈、氧化钕的纯度≥99.99%。

13、进一步地,分散剂为聚乙烯吡络烷酮,所述分散剂的添加量为混合粉体质量的3-6%。

14、进一步地,粘结剂为质量比1.3-1.5:1:0.2-0.6的聚乙烯醇、聚丙烯酸钠和聚乙二醇复配;粘结剂的添加量为混合粉体质量的7-9%。

15、进一步地,消泡剂为正丁醇。

16、本专利技术提供了igzo靶材的烧结制备方法制得的igzo靶材的应用。

17、进一步地,igzo靶材用于制备透明导电薄膜、平板显示器或太阳能电池。

18、与现有技术相比,本专利技术的优点和有益效果为:本专利技术提供了一种igzo靶材的烧结制备方法及其应用,本专利技术从通过添加特定的稀土材料,改善了igzo迁移率低的问题,通过微量掺杂稀土元素制备x-igzo靶材,电阻率低,透光性高。本专利技术制备工艺采取独特的球磨粗磨中加入分散剂、粘结剂和消泡剂,可以确保粉末在整个粉体中分布的均匀性,确保了烧结后的靶材密度、电阻率。通过特殊的烧结程序,降耗能的同时可避免晶粒边界过烧、晶粒粗大且均匀性差等问题。本专利技术制得的igzo靶材透光率高,电学性能好,可以用于在透明导电薄膜、平板显示器、太阳能电池等领域,具有极高的市场价值。

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【技术保护点】

1.一种IGZO靶材的烧结制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的IGZO靶材的烧结制备方法,其特征在于,IGZO混合浆料固含量为56-58%。

3.根据权利要求1所述的IGZO靶材的烧结制备方法,其特征在于,造粒粉的直径为0.5-1μm。

4.根据权利要求1所述的IGZO靶材的烧结制备方法,其特征在于,Ga2O3、ZnO、In2O3的纯度≥99.999%。

5.根据权利要求1所述的IGZO靶材的烧结制备方法,其特征在于,氧化镧、氧化铈、氧化钕的纯度≥99.99%。

6.根据权利要求1所述的IGZO靶材的烧结制备方法,其特征在于,分散剂为聚乙烯吡络烷酮,所述分散剂的添加量为混合粉体质量的3-6%。

7.根据权利要求1所述的IGZO靶材的烧结制备方法,其特征在于,粘结剂为质量比1.3-1.5:1:0.2-0.6的聚乙烯醇、聚丙烯酸钠和聚乙二醇复配;粘结剂的添加量为混合粉体质量的7-9%。

8.根据权利要求1所述的IGZO靶材的烧结制备方法,其特征在于,消泡剂为正丁醇。

<p>9.权利要求1-8任一项所述的烧结制备方法制得的IGZO靶材的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述IGZO靶材用于制备透明导电薄膜、平板显示器或太阳能电池。

...

【技术特征摘要】

1.一种igzo靶材的烧结制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的igzo靶材的烧结制备方法,其特征在于,igzo混合浆料固含量为56-58%。

3.根据权利要求1所述的igzo靶材的烧结制备方法,其特征在于,造粒粉的直径为0.5-1μm。

4.根据权利要求1所述的igzo靶材的烧结制备方法,其特征在于,ga2o3、zno、in2o3的纯度≥99.999%。

5.根据权利要求1所述的igzo靶材的烧结制备方法,其特征在于,氧化镧、氧化铈、氧化钕的纯度≥99.99%。

6.根据权利要求1所述的igzo靶材的烧...

【专利技术属性】
技术研发人员:周志宏陈常清周昭宇
申请(专利权)人:广州市尤特新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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