一种氧化镍基陶瓷靶材、薄膜及薄膜制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种陶瓷靶材材料、薄膜及薄膜制备工艺，包括氧化镍和掺杂源元素，所述掺杂源元素的总质量分数不高于10％，所述掺杂源元素选自Li 0‑6％、Na 0‑0.3％、Mg 0‑1.0％、Al 0‑0.1％、Si 0‑0.1％、K 0‑0.15％、Zn 0‑12％、Zr 0‑1.5％、Mn 0‑1.2％、Cu 0‑10％、Cr0‑1.2％、V 0‑0.3％、W 0‑10％、Ti 0‑2.5％中的一种或几种；其中陶瓷靶材材料的平均晶粒尺寸1‑10μm，掺杂相尺寸0‑800nm，致密度大于98％。制备得到的靶材材料的导电性、镀膜工艺性能更好；制备得到的薄膜导电性良好且具有较大透射率。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化镍基陶瓷靶材、薄膜及薄膜制备工艺
本专利技术涉及陶瓷靶材材料，尤其涉及一种氧化镍基陶瓷靶材、薄膜及薄膜制备工艺。
技术介绍
氧化镍是一种具有3d最外电子结构的P型过渡族宽禁带半导体材料，具有优良的化学稳定性和某些特殊的光电性能。目前发现氧化镍薄膜具有巨大的应用潜力，包括P型透明导电薄膜、电致变色薄膜、催化薄膜、磁性薄膜等。为了制备出上述薄膜，使用氧化镍基陶瓷靶材采用磁控溅射等镀膜方法来进行制备是具有应用前景的一个方向。但是现有技术的氧化镍基陶瓷导电性不佳，从而使得制备得到的氧化镍薄膜的导电性不佳，制约了氧化镍薄膜在需要利用其导电性的应用领域的发展，例如P型透明导电薄膜、电致变色薄膜等。并且，现有技术制备的靶材的镀膜工艺性能也不佳，从而只能采用高成本射频溅射设备、镀膜过程不稳定、打火反溅射现象比较严重，造成薄膜的厚度不均匀，薄膜电性能不佳，染色性能不稳定，制膜成本过高。因此需要一种导电性、镀膜工艺性能更好的氧化镍基陶瓷靶材、以及与其匹配相应的镀膜制备工艺，制备得到导电性良好、具有较大透射率的氧化镍基薄膜。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化镍基陶瓷靶材材料，包括氧化镍和掺杂源元素，其特征在于：所述掺杂源元素的总质量分数不高于10％，所述掺杂源元素选自Li、Na、Mg、Al、Si、K、Zn、Zr、Mn、Cu、Cr、V、W、Ti中的一种或几种元素，且选择对应元素的质量分数范围为：Li元素的质量分数0-6％、Na元素的质量分数0-0.3％、Mg元素的质量分数0-1.0％、Al元素的质量分数0-0.1％、Si元素的质量分数0-0.1％、K元素的质量分数0-0.15％、Zn元素的质量分数0-12％、Zr元素的质量分数0-1.5％、Mn元素的质量分数0-1.2％、Cu元素的质量分数0-10％、Cr元素的质量分数0-1.2％、V元...

【技术特征摘要】
1.一种氧化镍基陶瓷靶材材料，包括氧化镍和掺杂源元素，其特征在于：所述掺杂源元素的总质量分数不高于10％，所述掺杂源元素选自Li、Na、Mg、Al、Si、K、Zn、Zr、Mn、Cu、Cr、V、W、Ti中的一种或几种元素，且选择对应元素的质量分数范围为：Li元素的质量分数0-6％、Na元素的质量分数0-0.3％、Mg元素的质量分数0-1.0％、Al元素的质量分数0-0.1％、Si元素的质量分数0-0.1％、K元素的质量分数0-0.15％、Zn元素的质量分数0-12％、Zr元素的质量分数0-1.5％、Mn元素的质量分数0-1.2％、Cu元素的质量分数0-10％、Cr元素的质量分数0-1.2％、V元素的质量分数0-0.3％、W元素的质量分数0-10％、Ti元素的质量分数0-2.5％；平均晶粒尺寸1-10μm，掺杂相尺寸0-800nm，致密度大于98％。


2.根据权利要求1所述的氧化镍基陶瓷靶材材料，其特征在于选择对应元素的质量分数范围为：Li元素的质量分数0.05-5％、Na元素的质量分数0.05-0.25％、Mg元素的质量分数0.3-0.9％、Al元素的质量分数0.01-0.09％、Si元素的质量分数0.01-0.08％、K元素的质量分数0.03-0.12％、Zn元素的质量分数0.2-10％、Zr元素的质量分数0.3-1.3％、Mn元素的质量分数0.3-1.1％、Cu元素的质量分数0.3-0.8％、Cr元素的质量分数0.3-1.0％、V元素的质量分数0.02-0.25％、W元素的质量分数1.0-9.0％、Ti元素的质量分数0.05-2.3％。


3.根据权利要求2所述的氧化镍基陶瓷靶材材料，其特征在于选择对应元素的质量分数范围为：Li元素的质量分数0.05-2％、Na元素的质量分数0.1-0.2％、Mg元素的质量分数0.4-0.8％、Al元素的质量分数0.02-0.08％、Si元素的质量分数0.02-0.07％、K元素的质量分数0.05-0.1％、Zn元素的质量分数0.4-8.0％、Zr元素的质量分数0.4-1.1％、Mn元素的质量分数0.5-1.0％、Cu元素的质量分数0.4-0.7％、Cr元素的质量分数0.5-0.8％、V元素的质量分数0.05-0.20％、W元素的质量分数2-8.0％、Ti元素的质量分数0.1-2.0％。对于上述范围中的Li元素进一步优选的，Li元素的质量分数为0.2-1.8％，进一步优选Li元素的质量分数为0.3-1.6％。


4.根据权利要求1至3任一项所述的氧化镍基陶瓷靶材材料，其特征在于：所述掺杂源元素选用下列几组中的其中一组：
第一组：所述掺杂源元素选自Li、Zr、Ti、W元素中的一种或几种；
第二组：所述掺杂源选自Li、Na、Zn、W中的一种或几种；
第三组：所述掺杂源选自Li、Zr、Zn、Ti中的一种或几种；
第四组：所述掺杂源选自Li、Zn、K、W、V中的一种或几种；
第五组：所述掺杂源W、Ti、Zr中的一种或几种；
第六组：所述掺杂源选自Li、Cu、Mn、Cr、Si中的一种或几种；
第七组：所述掺杂源选自Mg、Al、Zn、Ti中的一种或几种；
第八组：所述掺杂源Zr、Zn、Al、W中的一种或几种；
第九组：所述掺杂源选自Li、Mg、Zn、Zr、Ti中的一种或几种；
第十组：所述掺杂源选自W、Zn、Na、K、Mg、Ti、Li中的一种或几种。


5.根据权利要求4所述的氧化镍基陶瓷靶材材料，其特征在于：所述掺杂源组分按照摩尔比选用下列几组中的其中一组：
第一组：Li：Zr：Ti：W＝(0-2)：(0-2)：(0-1)：(0-5)；
第二组：Li：Na：Zn：W＝(0-2):(0-1):(0-1):(0-2)；
第三组：Li：Zr：Zn：Ti＝(0-2)：(0-2)：(0-5)：(0-2)；
第四组：Li：Zn：K：W：V＝(0-2):(0-1):(0-1):(0-2):(0-1)；
第五...

【专利技术属性】
技术研发人员：张虎，高明，杨本润，周丽丽，
申请(专利权)人：北京航空航天大学宁波创新研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33