一种制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种LaSm共掺杂ITO靶材及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于
ITO
靶材
，具体涉及一种
LaSm
共掺杂
ITO
靶材及其制备方法与应用
。

技术介绍

[0002]ITO(
氧化铟锡
)
靶材是一种用于物理蒸发或磁控溅射等薄膜制备技术的材料，在电子工业中具有重要作用
。ITO
靶材是由铟和锡的氧化物按照适当的比例组成，具有透明导电性，因此可以用于制作透明电极，例如液晶显示器
、
有机发光二极管
、
触摸屏和太阳能电池等
。
[0003]在太阳能电池板的制备过程中，其硅片一般需要经过清洗
、
制绒
、
扩散和减反射膜沉积等工艺处理
。
减反膜是一种用于减少光学器件表面反射的薄膜涂层，以提高光学元件的透过率和性能，常用的减反射膜由氮化硅制成，虽然
ITO
膜也具有较好的透光性，但是其反射率比氮化硅膜，减反效果不如氮化硅膜，会影响太阳能电池的效率
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种
LaSm
共掺杂
ITO
靶材，解决常规
ITO
膜透光率；目的之二在于提供一种
LaSm
共掺杂
ITO
靶材的制备方；目的之三在于提供一种
LaSm
共掺杂
ITO
靶材应用
。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种
LaSm
共掺杂
ITO
靶材，原料包括纳米
ITO
粉末和纳米
LaSm(BO3)2粉末
。
[0007]一种
LaSm
共掺杂
ITO
靶材的制备方法，包括如下步骤：
[0008]步骤一：将六水合硝酸镧
、
六水合硝酸钐
、
甘氨酸和硼酸加入反应釜中，然后加入去离子水，在
200
‑
500r/min
的条件下搅拌
30
‑
60min
，得到混合液，将混合液装入坩埚并转移至马弗炉中，按照3‑
5℃/min
的速率升温至
800
‑
850℃
并保温3‑
4h
，自然冷却后将产物球磨粉碎，过筛，得到颗粒直径为
30
‑
40nm
的纳米
LaSm(BO3)2粉末；
[0009]步骤二：将五水合四氯化锡
、
硝酸铟和去离子水加入反应釜中搅拌混合，然后加入质量分数为
25
％的氨水并调节
pH
值至
10
，在
200
‑
500r/min
的条件下搅拌
120
‑
150min
，然后静置6‑
10h
，再将反应液离心，收集沉淀并用去离子水洗涤3‑5次，干燥，将沉淀装入坩埚并转移至马弗炉中，在氧气氛围下，按照3‑
5℃/min
升温至
500℃
并保温2‑
2.5h
，自然冷却后将产物球磨粉碎，过筛，得到颗粒直径为
20
‑
30nm
的纳米
ITO
粉末；
[0010]步骤三：将纳米
ITO
粉末
、
纳米
LaSm(BO3)2粉末和质量分数为
60
％的乙酸溶液加入球磨机中球磨混合，调节固含量为
65
‑
70wt
％，得到浆料，将浆料转移至模具中，在
480
±
5MPa
的压力下，按照
10℃/min
的速率升温至
400
‑
420℃
并保温保压
60
‑
80min
，自然冷却，得到坯体；
[0011]步骤四：将坯体转移至烧结炉中，在氧气氛围下，按照2‑
5℃/min
的速率升温至
1350
‑
1400℃
并保温3‑
3.5h
，然后按照
10℃/min
的速率降温至
350
‑
400℃
，自然冷却，得到
LaSm
共掺杂
ITO
靶材
。
该
LaSm
共掺杂
ITO
靶材能够应用于太阳能电池硅片溅镀减反膜
。
[0012]进一步地，六水合硝酸镧
、
六水合硝酸钐
、
甘氨酸
、
硼酸和去离子水的用量比为
34.3g
：
44.45g
：
25g
：
12.37g
：
250
‑
300mL。
[0013]进一步地，五水合四氯化锡
、
硝酸铟和去离子水的用量比为
18.32g
：
195.44g
：
1000mL。
[0014]进一步地，纳米
ITO
粉末和纳米
LaSm(BO3)2粉末的用量比为
113.74g
：
13.76
‑
18.18g。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]本专利技术
LaSm
共掺杂
ITO
靶材以纳米
ITO
粉末和纳米
LaSm(BO3)2粉末为原料，纳米
LaSm(BO3)2粉末的添加有助于增减溅镀膜的透光率
。
在模具中通过
500℃
保温保压处理后，制备出具有较好结合力的坯体，无需使用有机粘合剂，减少了孔隙的产生，有助于保证烧结后
LaSm
共掺杂
ITO
靶材的密度，并且烧结过程使用的温度小于常用的
1550℃
，有助于避免晶粒和密度过大，防止对溅镀后薄膜的透光率产生影响
。
[0017]纳米
LaSm(BO3)2粉末制备过程中，甘氨酸为燃烧剂，保温燃烧过程中产生水
、
二氧化碳和氮氧化物等气体，形成多孔的稀土硼酸盐烧结物，便于球磨粉碎，硼酸盐中含有硼与氧通过
sp2
杂化形成的硼酸基团，具有很高的还原性，能够防止纳米
LaSm(BO3)2粉末中稀土金属离子在烧结过程中被氧化，有助于提高其稳定性
。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
LaSm
共掺杂
I TO
靶材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将六水合硝酸镧
、
六水合硝酸钐
、
甘氨酸
、
硼酸和去离子水加入反应釜中，
200
‑
500r/min
搅拌
30
‑
60min
，得到混合液后装入坩埚并转移至马弗炉中，按照3‑
5℃/min
的速率升温至
800
‑
850℃
并保温3‑
4h
，自然冷却，球磨粉碎，过筛，得到纳米
LaSm(BO3)2粉末；步骤二：将纳米
ITO
粉末
、
纳米
LaSm(BO3)2粉末和
60wt
％的乙酸溶液球磨混合，调节固含量为
65
‑
70wt
％，得到浆料后转移至模具中，在
480
±
5MPa
的压力下，按照
10℃/min
的速率升温至
400
‑
420℃
并保温保压
60
‑
80min
，自然冷却，得到坯体；步骤三：将坯体转移至烧结炉中，在氧气氛围下，按照2‑
5℃/min
的速率升温至
1350
‑
1400℃
并保温3‑
3.5h
，然后按照
10℃/min
的速率降温至
350
‑
400℃
，自然冷却，得到
LaSm
共掺杂
I TO
靶材
。2.
根据权利要求1所述的一种
LaSm
共掺杂
I TO
靶材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述六水合硝酸镧
、
六水合硝酸钐
、
甘氨酸
、
硼酸和去离子水的用量比为
34.3g
：
44.45g
：
25g
：
12.37g
：
250
‑
300mL。3.
根据权利要求1所述的一种
LaSm
...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐安泰，唐智勇，程波，
申请(专利权)人：株洲火炬安泰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：