【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及靶材制造，具体涉及一种高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材及其制备方法。
技术介绍
1、随着平板显示、柔性电子器件、触摸屏等电子信息产业的快速发展，对高性能氧化物半导体材料的需求日益增加。igzo（in-ga-zn-o）作为一种新型的氧化物半导体材料，因其具有以下优点，成为tft器件的理想材料：高载流子迁移率：相比于传统的非晶硅（a-si），igzo的载流子迁移率更高，可以实现更高的器件开关速度和更低的工作电压；高透明度：igzo薄膜在可见光范围内具有高透明度，适用于制造透明显示器件；低功耗：igzo器件具有更低的漏电流和功耗，有利于延长电池寿命；大面积均匀性：igzo薄膜具有良好的均匀性和一致性，适合大面积制造。
2、专利技术文献cn117105636a 公开了一种igzo靶材的制备方法，该专利技术通过精细调控材料配比、球磨和砂磨工艺、适当的压力施加以及制备过程的优化，实现了高致密性和低曲翘度的igzo靶材的制备。具体步骤包括将氧化铟粉末、氧化镓粉末、氧化锌粉末和去离子水混合球磨，加入分散剂、消泡剂和去离子水进行砂磨，然后进行粉末造粒和烧结。该专利技术获得的igzo靶材具有高的致密性和低的曲翘度，适用于各种应用领域，如显示器和薄膜晶体管等。但是，再将其用于磁控溅射时，其导电性能还有待进一步提高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材及其制备方法，以解决传统的igzo靶材导电性以及致密度较差的问题
2、基于上述目的，本专利技术提供了一种高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材的制备方法，包括以下步骤：
3、（1）将木质素磺酸钠溶解在去离子水中，调节ph为7，得到木质素磺酸钠溶液，随后加入漆酶，在空气氛围，37-40℃下，保持500-600rpm的转速进行搅拌，反应过程中不断进行检测，直至酶聚合木质磺酸的分子量达到750-770kda，结束反应，纯化，得到酶聚合木质磺酸；
4、（2）将酶聚合木质磺酸、1,2,3,4-丁四羧酸和n,n-二甲基甲酰胺混合，搅拌均匀后，加入n,n’-二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶，在室温下反应48h，过滤、于1m hcl水溶液中进行沉淀，过滤、干燥，得到改性表面活性剂；
5、（3）将铟、镓、锌分别放入等离子体反应器中，采用直流等离子体法制备得到in2o3粉体、ga2o3粉体、zno粉体，经过干燥，解聚得到in2o3粉末、ga2o3粉末、zno粉末；
6、（4）将in2o3粉末、ga2o3粉末、zno粉末混合，加入去离子水和分散剂，搅拌均匀，随后加入0.5-2.5g改性表面活性剂，静置1-2h，得到混合浆料；
7、（5）将混合浆料置于卧式高能砂磨机中进行湿法研磨，并且在研磨过程中对研磨腔体内的浆液施加2000w功率的超声波轰击，得到复合浆料；
8、（6）将复合浆料进行喷雾造粒，得到igzo粉末；
9、（7）将igzo粉末放入模具中，进行压制成型，得到素胚；
10、（8）将素胚进行烧结，先以2-3℃/min的升温速率由室温升至700-750℃，随后以1-1.5℃/min的升温速率升温至1000-1100℃，然后再以0.7-0.9℃/min的升温速率烧结至1320-1350℃，保温20-22h，最后以3-4℃/min的降温速率由1320-1350℃降至室温，其中，在0-1100℃时，通入10l/min流量的氧气，在1100℃-1350℃时，通入5 l/min空气，在1350℃降温至室温时，通入20 l/min氮气；步骤（1）中所述木质素磺酸钠溶液和漆酶的用量比为100ml:330-340ml；步骤（2）中所述酶聚合木质磺酸、1,2,3,4-丁四羧酸、n,n-二甲基甲酰胺、n,n’-二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的用量比为5-10g:1-2g:200-250ml:10-15g:2-3g。
11、优选地，步骤（1）中所述木质素磺酸钠溶液的浓度为20%-25%。
12、优选地，步骤（3）中所述直流等离子体法的参数为高纯氩气氛围下，通入高纯度氧气，控制氧气流量为30-40sccm，施加100-200a的直流电，温度为1000-1500℃。
13、优选地，步骤（3）中所述解聚为采用气流粉碎技术进行处理，能够避免传统机械研磨带来的杂质污染问题。
14、优选地，步骤（4）中所述in2o3粉末、ga2o3粉末、zno粉末的加入量为按照铟、镓、锌摩尔比为1:1:1。
15、优选地，步骤（4）中所述分散剂为聚乙烯醇和聚乙二醇中的一种，加入量为去离子水的0.1%-0.25%，步骤（4）中所述改性表面活性剂加入量为去离子水的0.1%-0.5%。
16、优选地，步骤（5）中所述湿法研磨的球磨转速为800-1000rpm，球磨时间为2-3h。
17、优选地，步骤（6）中所述喷雾造粒的参数为雾化盘转速7500-8000rpm，进风温度250-260℃， 出风温度110-120℃。
18、优选地，步骤（7）中所述压制的压力为200-300mpa。
19、进一步地，本专利技术还提供了一种高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材，所述高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材是根据上述高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材的制备方法制备得到。
20、本专利技术的有益效果：本专利技术的高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材，通过在粉末浆料中加入了酶聚合木质磺酸和1,2,3,4-丁四羧酸，两者能够在粉末表面发生表面相互作用，使得靶材的致密度和导电性能得到明显提升，晶粒尺寸保持在较小的区间。
21、本专利技术的高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材，通过在浆料中加入改性表面活性剂，其结合了酶聚合木质磺酸的空间位阻效应以及1,2,3,4-丁四羧酸的多官能团特性，能够在颗粒表面形成更为稳定的吸附层，提供更强的静电排斥和空间位阻双重作用，从而实现更佳的分散效果，使得靶材的致密度和导电性能得到进一步提升，同时也能够保持较小的晶粒尺寸。
22、本专利技术的高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材，通过在湿磨过程中加入超声波轰击处理，能够与改性表面活性剂之间产生一定的协同作用，共同使得靶材的导电性能以及致密度和小晶粒尺寸得到保证。
23、本专利技术的高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材，通过控制烧结过程中进一步精确调控烧结参数，使得靶材的导电性能和致密度以及小晶粒尺寸均处在较为优异的水平。
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1.一种高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述木质素磺酸钠溶液的浓度为20%-25%。
3.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述直流等离子体法的参数为高纯氩气氛围下，通入高纯度氧气，控制氧气流量为30-40sccm，施加100-200A的直流电，温度为1000-1500℃。
4.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述解聚为采用气流粉碎技术进行处理。
5.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述In2O3粉末、Ga2O3粉末、ZnO粉末的加入量为按照铟、镓、锌摩尔比为1:1:1。
6.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述分散剂为聚乙烯醇和聚乙二醇
7.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述湿法研磨的球磨转速为800-1000rpm，球磨时间为2-3h。
8.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材的制备方法，其特征在于，步骤（6）中所述喷雾造粒的参数为雾化盘转速7500-8000rpm，进风温度250-260℃，出风温度110-120℃。
9.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材的制备方法，其特征在于，步骤（7）中所述压制的压力为200-300MPa。
10.一种高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材，其特征在于，所述高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材是根据权利要求1-9任一项所述的高密度、高导电性、低电阻率IGZO靶材的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述木质素磺酸钠溶液的浓度为20%-25%。
3.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述直流等离子体法的参数为高纯氩气氛围下，通入高纯度氧气，控制氧气流量为30-40sccm，施加100-200a的直流电，温度为1000-1500℃。
4.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述解聚为采用气流粉碎技术进行处理。
5.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述in2o3粉末、ga2o3粉末、zno粉末的加入量为按照铟、镓、锌摩尔比为1:1:1。
6.根据权利要求1所述的高密度、高导电性、低电阻率igzo靶材的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾墩风，王志强，鄢波，曾探，
申请(专利权)人：芜湖映日科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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