[发明专利]氧化锌系透明导体及该透明导体形成用溅射靶以及该溅射靶的制造方法

权利要求书

1.一种氧化锌系透明导体，其特征在于，以氧化锌(ZnO)为主成 分，含有相对于氧化锌成为n型掺杂剂的元素，并含有表示与氧化锌 的润湿性的参数P在6以下、且具有比添加了n型掺杂剂的氧化锌的 电阻率小的电阻率的金属M，并且相对于作为构成氧化锌系透明导体 的所有金属原子的锌、n型掺杂剂和金属M的总原子数，金属M的浓 度为0.05～2.0原子％，其中，P＝(ΔG⁰+ΔHx(M))/RT，ΔG⁰：金属M与氧 化锌的氧化还原反应的标准自由能变，ΔHx(M)：构成氧化锌的金属元素 锌溶解在金属M中的溶解热，R：气体常数，T：1800℃。

2.如权利要求1所述的氧化锌系透明导体，其中，n型掺杂剂为 镓(Ga)，并且相对于氧化锌和Ga的总原子数的浓度为3～6原子％。

3.如权利要求1所述的氧化锌系透明导体，其中，n型掺杂剂为 铝(Al)，并且相对于氧化锌和Al的总原子数的浓度为0.5～3.5原子％。

4.如权利要求1～3中任一项所述的氧化锌系透明导体，其中，金 属M为选自钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)或铜(Cu)的1种以上的元素。

5.一种氧化锌系透明导体形成用溅射靶，以氧化锌(ZnO)为主成 分，其特征在于，含有相对于氧化锌成为n型掺杂剂的元素，并含有 表示与氧化锌的润湿性的参数P在6以下、且具有比添加了n型掺杂 剂的氧化锌的电阻率小的电阻率的金属M，并且相对于作为构成氧化 锌系透明导体的所有金属原子的锌、n型掺杂剂和金属M的总原子数， 金属M的浓度为0.05～2.0原子％，其中，P＝(ΔG⁰+ΔHx(M))/RT，ΔG⁰： 金属M与氧化锌的氧化还原反应的标准自由能变，ΔHx(M)：构成氧化 锌的金属元素锌溶解在金属M中的溶解热，R：气体常数，T：1800℃。

6.如权利要求5所述的氧化锌系透明导体形成用溅射靶，其中， n型掺杂剂为镓(Ga)，并且相对于氧化锌和Ga的总原子数的浓度为3～6 原子％。

7.如权利要求5所述的氧化锌系透明导体形成用溅射靶，其中， n型掺杂剂为铝(Al)，并且相对于氧化锌和Al的总原子数的浓度为 0.5～3.5原子％。

8.如权利要求5～7中任一项所述的氧化锌系透明导体形成用溅射 靶，其中，金属M为选自钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)或铜(Cu)的1种以上 的元素。

9.一种制造氧化锌系透明导体形成用溅射靶的方法，所述溅射靶 以氧化锌(ZnO)为主成分，所述方法的特征在于，分别称量下述原料粉 末：氧化锌粉末、相对于氧化锌成为n型掺杂剂的元素的氧化物粉末 和表示与氧化锌的润湿性的参数P在6以下、且具有比添加了n型掺 杂剂的氧化锌的电阻率小的电阻率的金属M的粉末，使相对于作为构 成氧化锌系透明导体的所有金属原子的锌、n型掺杂剂和金属M的总 原子数，金属M的浓度为0.05～2.0原子％，将它们混合后，加压烧结 成为一体化靶，其中，P＝(ΔG⁰+ΔHx(M))/RT，ΔG⁰：金属M与氧化锌的 氧化还原反应的标准自由能变，ΔHx(M)：构成氧化锌的金属元素锌溶解 在金属M中的溶解热，R：气体常数，T：1800℃。

10.如权利要求9所述的制造氧化锌系透明导体形成用溅射靶的 方法，其中，n型掺杂剂为镓(Ga)，并且以相对于氧化锌和Ga的总原 子数的浓度为3～6原子％的方式混合镓氧化物粉末。

11.如权利要求9所述的制造氧化锌系透明导体形成用溅射靶的 方法，其中，n型掺杂剂为铝(Al)，并且以相对于氧化锌和Al的总原子 数的浓度为0.5～3.5原子％的方式混合铝氧化物粉末。

12.如权利要求9～11中任一项所述的制造氧化锌系透明导体形成 用溅射靶的方法，其特征在于，使用选自钴(Co)粉、镍(Ni)粉、铁(Fe) 粉或铜(Cu)粉的1种以上的粉末作为金属M。