一种Ln系元素掺杂In-Zn基氧化物靶材的金相显示方法技术

本申请属于靶材检测技术领域，公开了一种Ln系元素掺杂In

【技术实现步骤摘要】
一种Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的金相显示方法


[0001]本专利技术涉及靶材检测
，尤其涉及一种Ln系元素掺杂In
‑
Zn基氧化物靶材的金相显示方法。

技术介绍

[0002]Ln系元素由于其独特光学、电学及磁学特性使得其可以作为靶材的优良外加剂，目前Ln系元素作为添加剂已经实现在多个领域的广泛应用。在半导体氧化物靶材制备过程中添加适量的Ln系元素可以改善靶材的烧结温度、载流子浓度及电阻率等；氧化物半导体靶材由于其本身材料的特性导致其脆性较大、易开裂，ZrO2材料本身具有较高的韧性及高抗弯性能，因此添加少量的ZrO2可以增强靶材的硬度及抗弯强度等。
[0003]靶材的晶粒大小、晶粒取向等参数对溅射薄膜的物理性能、力学性能和光电性能等有十分重要的影响。为获得高性能的薄膜，对溅射靶材的晶粒大小和晶粒取向进行表征与控制显得尤为重要。靶材的晶粒度是通过分析金相图像得出的，在现有技术中，靶材需要先经过金相腐蚀，然后再用金相显微镜观察靶材的金相组织以得到靶材的金相图像；但是，由于不同材料对不同种酸的抗腐蚀能力不同，因此，不同材料的腐蚀液的成分及配比往往不同。
[0004]中国专利申请202210298167.5公开了一种镉合金的金相显示方法，包括以下步骤：(1)提供镉合金金相样品，按金相制样标准，切割得到镉合金试样；(2)用碳化硅水性砂纸打磨步骤(1)所得镉合金试样的待检测端面，打磨至端面表面平整接近镜面；(3)对步骤(2)打磨后的镉合金试样的待检测端面进行机械抛光，抛光至端面表面为镜面；(4)将步骤(3)机械抛光后的镉合金试样的待检测端面进行金相化学腐蚀处理，形成金相显示面。
[0005]该方案主要涉及对镉合金的金相显示方法，其腐蚀液采用硝酸酒精溶液制得，且硝酸酒精溶液的体积分数为2～5％，并且从该方案的对比例1、对比例2可见，当腐蚀液由硝酸酒精溶液变为硝酸水溶液后，腐蚀速度难以控制，即使大幅降低先算水溶液中硝酸的体积分数后，仍会产生过度腐蚀的现象。
[0006]中国专利申请202011317843.6公开了一种显示高纯铝金相的方法，该方法包括以下步骤：
[0007](1)取样，将样品的表面车平；
[0008](2)依次用粒度逐渐较小的水性砂纸进行研磨；
[0009](3)采用比步骤(2)中粒度更小的水性砂纸进行精磨，所述精磨以无水乙醇作为冷却液；
[0010](4)将精磨后的样品表面进行抛光；
[0011](5)将抛光后的样品表面进行化学腐蚀，再用清洗剂进行清洗，干燥。
[0012]通过观察该方案的说明书可以看到，该方案中的腐蚀剂为氢氟酸、硝酸、盐酸的混合物，其中氢氟酸、硝酸、盐酸的体积比为氢氟酸：硝酸：盐酸＝1：4～6：9～10，氢氟酸中HF的质量浓度为40～49％，硝酸中HNO3的质量浓度为60～68％，盐酸中HCl的质量浓度为60～
68％，并且，需要注意的是，该方案中的原材料为高纯铝材料。
[0013]通过上述的对比文件不难看出，对于不同的材料，其对酸的抗腐蚀能力不同，并且在腐蚀过程中，不仅需要考虑原材料的因素，也要考虑酸的种类、配比以及浓度等因素，方可得到既能充分腐蚀，又不腐蚀过量的结果，以便于对金相组织金相观测。
[0014]本方案需要解决的问题：如何提供一种Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材金相显示方法。

技术实现思路

[0015]本申请的目的是提供一种Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的金相显示方法，该方法通过打磨、抛光、腐蚀等步骤，得到具有晶界清晰，成像准确的Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材金相组织图像，同时，本申请通过对多种酸的配比、浓度等变化量的控制，得到了一种特别适用于Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的腐蚀液。
[0016]为实现上述目的，本申请公开了一种Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的金相显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0017]步骤1：使用砂纸打磨；
[0018]步骤2：使用抛光液抛光；
[0019]步骤3：使用腐蚀液腐蚀；
[0020]步骤4：冲洗、干燥、金相显微镜下观察Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的表面，得到金相组织图像；
[0021]腐蚀液有氢氟酸、盐酸、水制备得到，氢氟酸、盐酸、水的体积比为1～1.2：1～1.2：20。
[0022]优选地，砂纸为碳化硅砂纸；
[0023]抛光液为金刚石抛光液。
[0024]优选地，步骤1具体为：
[0025]一次打磨：使用180目的碳化硅砂纸进行一次打磨，一次打磨的转速为240～260r/min，一次打磨时间为2～4分钟；
[0026]二次打磨：使用320目的碳化硅砂纸进行二次打磨，二次打磨的转速为290～310r/min，二次打磨时间为4～6分钟；
[0027]三次打磨：使用500目的碳化硅砂纸进行三次打磨，三次打磨的转速为290～310r/min，三次打磨时间为9～11分钟；
[0028]四次打磨：使用1200目的碳化硅砂纸进行四次打磨，四次打磨的转速为340～360r/min，四次打磨时间为19～21分钟；
[0029]五次打磨：使用3000目的碳化硅砂纸进行五次打磨，五次打磨的转速为340～360r/min，五次打磨时间为19～21分钟。
[0030]优选地，步骤2具体为：
[0031]一次抛光：使用粒径为15微米的金刚石抛光液进行一次抛光，一次抛光的转速为340～360r/min，一次抛光的时间为38～42分钟；
[0032]二次抛光：使用粒径为6微米的金刚石抛光液进行二次抛光，二次抛光的转速为340～360r/min，二次抛光的时间为18～22分钟；
[0033]三次抛光：使用粒径为0.25微米的金刚石抛光液进行三次抛光，三次抛光的转速为340～360r/min，三次抛光的时间为18～22分钟。
[0034]优选地，在一次打磨、二次打磨、三次打磨、四次打磨、五次打磨间隙时，调整Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的角度，每次打磨后，对Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材旋转90
°
，且每次旋转与前一次旋转的方向相同。
[0035]优选地，在一次抛光、二次抛光、三次抛光的间隙时，调整Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的角度，每次抛光后，对Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材旋转90
°
，且每次旋转与前一次旋转的方向相同。
[0036]优选地，一次抛光过程中，每间隔2分钟，补充一次相同粒径的金刚石抛光液，补充的抛光液体积为1～2ml；
[0037]二次抛光过程中，每间隔2分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的金相显示方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：使用砂纸打磨；步骤2：使用抛光液抛光；步骤3：使用腐蚀液腐蚀；步骤4：冲洗、干燥、金相显微镜下观察Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的表面，得到金相组织图像；所述腐蚀液由氢氟酸、盐酸、水制备得到，所述氢氟酸、盐酸、水的体积比为1～1.2：1～1.2：20；所述氢氟酸的浓度为40％，所述盐酸的浓度为78％。2.根据权利要求1所述的Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的金相显示方法，其特征在于，所述砂纸为碳化硅砂纸；所述抛光液为金刚石抛光液。3.根据权利要求1
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2中任一所述的Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的金相显示方法，其特征在于，所述步骤1具体为：一次打磨：使用180目的碳化硅砂纸进行一次打磨，一次打磨的转速为240～260r/min，一次打磨的时间为2～4分钟；二次打磨：使用320目的碳化硅砂纸进行二次打磨，二次打磨的转速为290～310r/min，二次打磨的时间为4～6分钟；三次打磨：使用500目的碳化硅砂纸进行三次打磨，三次打磨的转速为290～310r/min，三次打磨的时间为9～11分钟；四次打磨：使用1200目的碳化硅砂纸进行四次打磨，四次打磨的转速为340～360r/min，四次打磨的时间为19～21分钟；五次打磨：使用3000目的碳化硅砂纸进行五次打磨，五次打磨的转速为340～360r/min，五次打磨的时间为19～21分钟。4.根据权利要求1
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2中任一所述的Ln系元素掺杂In
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Zn基氧化物靶材的金相显示方法，其特征在于，所述步骤2具体为：一次抛光：使用粒径为15微米的金刚石抛光液进行一次抛光，一次抛光的转速为340～360r/min，一次抛光的时间为38～42分钟；二次抛光：使用粒径为6微米的金刚石抛光液进行二次抛光，二次抛光的转速为340～360r/min，二...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭洪蕾，邵学亮，李开杰，顾德盛，罗斯诗，
申请(专利权)人：先导薄膜材料广东有限公司，
类型：发明
国别省市：