[发明专利]一种透明导电薄膜IWTO的靶材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新能源技术领域，特别涉及光电材料的制备方法，即涉及一种透明导电薄膜IWTO的靶材的制备方法。

背景技术

透明导电薄膜（TCO）由于其高电导和透光性而被广泛的应用于平板显示、OLED、触摸板和太阳能电池中。在太阳能电池中，其一般用作窗口层，常见的TCO薄膜有In₂O₃：SnO₂（称为ITO），ZnO：Al（称为AZO），SnO₂：F（称为FTO）和In₂O₃：WO₃称为IWO）等。其中，ITO薄膜具有导电性好，可见光波段透光性高的优点，缺点是近红外波段透过率急剧下降；IWO则具有迁移率大、近红外波段透过性高的优点，但是导电性不如ITO；AZO具有成本低、在氢等离子体中稳定的优点，缺点是导电性和透光性不如ITO和IWO；FTO薄膜制备技术成熟，但其导电性和透光性一般。因此，需要一种既具有良好的导电性和可见光波段高的透光性，又需要在近红外波段也具有高的透光性的TCO材料。IWTO（掺钨与锡的氧化铟复合氧化物）的主要成分是氧化钨和氧化锡掺杂的氧化铟复合氧化物；而将ITO与IWO混合形成IWTO（掺钨与锡的氧化铟复合氧化物）则可以形成高迁移率和近红外波段透过性高的复合氧化物。

目前，采用纳米材料制备低温烧结的IWTO靶材是靶材研究者不懈努力的方向，大多数低温烧结所制得的靶材的密度偏低，限制了其应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种成本低、密度高且工艺简单的适用电子束蒸发或反应等离子体沉积薄膜的IWTO靶材的低温制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该透明导电薄膜IWTO的靶材的制备方法，包括以下步骤，

（1）配比原料：按质量比例称取原料In₂O₃粉末、WO₃粉末和SnO₂粉末；

（2）均匀混合原料：将步骤（1）中的原料放入球磨机，球磨5~10h，混合均匀后取出后再用去离子水配成悬浊液，再用磁力搅拌器加热搅拌直至去离子水蒸发后变为溶胶状混合物；

（3）压制成型：将步骤（2）中的溶胶状混合物装入模具中在250~300KN的载荷下压制成型，得到第一次成型的生坯，再用200~250KN的载荷进行二次压制成型，得到生坯；

（4）煅烧生坯：将步骤（3）中制得的生坯放在马弗炉中在空气气氛中进行煅烧，煅烧温度为1000~1100℃，煅烧时间为8~18h；待冷却至常温，得到IWTO靶材。

进一步改进在于，所述步骤（1）中的原料In₂O₃粉末、WO₃粉末和SnO₂粉末的质量配比为90：0.5~2.5：6~9.5。

进一步改进在于，所述步骤（2）中磁力搅拌的温度为60~80℃；搅拌的速度为500~800r/min。

进一步改进在于，所述步骤（3）中所压制成型的生坯为圆柱形。

进一步改进在于，所述圆柱形的直径为100mm。

进一步改进在于，该方法所制备的IWTO靶材适用于电子束蒸发法或反应等离子沉积法制备IWTO薄膜。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过简单的工艺，混合压制再低温煅烧制得适合电子束蒸发或反应等离子体沉积的靶材，这样的制备方法工艺简单可控，成本低，且所制得的IWTO靶材的密度高，有利于工业上大规模推广应用，可以降低IWTO薄膜的制备成本。

具体实施方式

实施例一：透明导电薄膜IWTO的靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，

（1）配比原料：按质量比例称取原料In₂O₃粉末、WO₃粉末和SnO₂粉末；In₂O₃粉末、WO₃粉末和SnO₂粉末的质量配比为90：0.5：9.5；

（2）均匀混合原料：将步骤（1）中的原料放入球磨机，球磨5h，混合均匀后取出后再用去离子水配成悬浊液，再用磁力搅拌器加热搅拌直至去离子水蒸发后变为溶胶状混合物；磁力搅拌的温度为60℃；搅拌的速度为800r/min；