本發明涉及agzo靶材,尤其涉及一種高透光率和高導電性的agzo靶材及其制備方法。
背景技術:
1、透明導電氧化物(tco)材料在平板顯示器、太陽能電池和觸摸屏等領域有著廣泛的應用。傳統的tco材料如氧化銦錫(ito)因其高導電性和高透光率而被廣泛使用,但其高成本、銦資源的稀缺性以及易碎性促使人們尋找替代材料。鋁摻雜氧化鋅(agzo)因其低成本、良好的光電性能和機械穩定性成為潛在的替代材料。然而,現有agzo靶材在透光率和導電性方面仍有提升空間,尤其是在配方優化和材料組分選擇上存在不足,不能很好的實現高透光率和高導電性。
技術實現思路
1、有鑒于此,本發明的目的在于提出一種高透光率和高導電性的agzo靶材及其制備方法,以解決背景技術出現的問題。
2、基于上述目的,本發明提供了一種高透光率和高導電性的agzo靶材,包括有以下重量比例的組分:
3、氧化鋅(zno):75-85%,氧化鋁(al2o3):5-10%,新型摻雜元素:2-5%,納米添加劑:5-10%。
4、優選地,所述新型摻雜元素為稀土元素。
5、優選地,所述新型摻雜元素為釔、鑭、釓中的一種。
6、優選地,所述納米添加劑為氧化錫納米顆粒或氧化銻納米顆粒。
7、一種高透光率和高導電性的agzo靶材的制備方法,包括有以下步驟:
8、步驟一,原料混合:將氧化鋅、氧化鋁、新型摻雜元素的化合物和納米添加劑按比例混合;
9、步驟二,高能球磨:將混合后的原料進行高能球磨處理;
10、步驟三,等離子體輔助燒結:將球磨后的原料在等離子體輔助下進行預燒結;
11、步驟四,燒結:在燒結爐內進行燒結,爐內氣氛為氮氣或氬氣;
12、步驟五,退火:在退火爐內進行退火處理,爐內氣氛為氮氣或氬氣。
13、優選地,所述步驟二球磨時間為10-14小時,球料比為25:1至30:1。
14、優選地,所述步驟三等離子體輔助燒結溫度為900-1100℃,時間為3-5小時。
15、優選地,所述步驟四燒結溫度為1300-1600℃,燒結時間為8-12小時。
16、優選地,所述步驟五退火溫度為1100-1300℃,退火時間為5-7小時
17、本發明的有益效果:本發明通過引入新型摻雜元素、納米添加劑以及優化各組分的比例,顯著提高了agzo靶材的透光率、導電性和穩定性。本發明制備的agzo靶材透光率高:在可見光范圍內(400-700nm),透光率可達92%以上;導電性高:電阻率低于2×10^-4ω·cm;引入釔、鑭、釓稀土元素作為新型摻雜元素,進一步提高材料的導電性和穩定性;引入氧化錫或氧化銻納米顆粒作為添加劑,進一步提高材料的透光率和導電性;在高溫高濕環境下具有優異的穩定性;相比傳統的ito材料,成本降低。
1.一種高透光率和高導電性的agzo靶材,其特征在于,包括有以下重量比例的組分:
2.根據權利要求1所述高透光率和高導電性的agzo靶材,其特征在于,所述新型摻雜元素為稀土元素。
3.根據權利要求2所述高透光率和高導電性的agzo靶材,其特征在于,所述新型摻雜元素為釔、鑭、釓中的一種。
4.根據權利要求3所述高透光率和高導電性的agzo靶材,其特征在于,所述納米添加劑為氧化錫納米顆粒或氧化銻納米顆粒。
5.根據權利要求4所述高透光率和高導電性的agzo靶材的制備方法,其特征在于,包括有以下步驟:
6.根據權利要求5所述高透光率和高導電性的agzo靶材的制備方法,其特征在于,所述步驟二球磨時間為10-14小時,球料比為25:1至30:1。
7.根據權利要求6所述高透光率和高導電性的agzo靶材的制備方法,其特征在于,所述步驟三等離子體輔助燒結溫度為900-1100℃,時間為3-5小時。
8.根據權利要求7所述高透光率和高導電性的agzo靶材的制備方法,其特征在于,所述步驟四燒結溫度為1300-1600℃,燒結時間為8-12小時。
9.根據權利要求8所述高透光率和高導電性的agzo靶材的制備方法,其特征在于,所述步驟五退火溫度為1100-1300℃,退火時間為5-7小時。