[发明专利]掺杂氧化钨靶材及其制备方法

说明书

本发明是关于一种掺杂氧化钨靶材及其制备方法，其制备方法包括：将氧化钨活化并粉磨,得到活化氧化钨；将掺杂氧化物活化并粉磨，得到活化掺杂氧化物，其中，所述掺杂氧化物为钛、镍、钽、铼、铱、钼、铌、硅、锡、锌、锆和锗中一种或多种组成的氧化物；将所述的活化氧化钨和活化掺杂氧化物混合均匀，压制，得到坯体；将所述的坯体烧结，得到掺杂氧化钨靶材；其中，所述的活化氧化钨与活化掺杂氧化物的粒度比与摩尔比的关系式如下：本发明通过建立粒度与摩尔比之间的关系，得到成分均匀、致密度高的电致变色用掺杂氧化钨靶材；掺杂氧化钨靶材具有一定的导电性，可使用直流或中频电源。

技术领域

本发明涉及一种靶材及其制备方法，特别是涉及一种掺杂氧化钨靶材及其制备方法。

背景技术

在磁控溅射制备电致变色膜层时，如果使用金属靶材，靶材制备过程中容易产生分相，影响镀膜均匀性；由于采用反应溅射，镀膜速率较慢，还会因为大量通氧造成靶面中毒，产生异常的电弧和落尘，严重影响薄膜质量和器件合格率。而使用金属氧化物的陶瓷靶材，只需要通入少量的氧气，不易造成落尘，溅射速率相比金属靶能提高5-10倍，但陶瓷靶必须满足：靶材具有一定的导电性，能够使用直流、中频等电源；靶材必须成分均匀、致密度高。而现有技术中制备的氧化物靶材添加金属，造成靶材分相，另外使用氧化态的氧化钨极易造成氧化钨的挥发，影响靶材致密度，还会损坏生产设备，更重要的由于靶材内外气氛差异较大，以及氧化钨的挥发造成靶材内部与外部电导率不同，造成工艺波动，极大的影响了工艺稳定性。另外也缺少如何通过控制粉体的粒度得到成分均匀的电致变色靶材的办法。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型的掺杂氧化钨靶材及其制备方法，所要解决的技术问题是使其得到成分均匀、致密度好，具有导电性的掺杂氧化钨靶材，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种掺杂氧化钨靶材的制备方法，其包括：

将氧化钨活化并粉磨,得到活化氧化钨，所述氧化钨为WO_3-x，0≤x2，所述活化氧化钨为WO_y，y≤3-x；

将掺杂氧化物活化并粉磨，得到活化掺杂氧化物，所述掺杂氧化物为MO_m，0m≤3，所述活化掺杂氧化物为MO_n，n≤m，其中，M为钛、镍、钽、铼、铱、钼、铌、硅、锡、锌、锆和锗中的一种或多种；

将所述的活化氧化钨和活化掺杂氧化物混合均匀，压制，得到坯体；

将所述的坯体烧结，得到掺杂氧化钨靶材；

其中，所述的活化氧化钨与活化掺杂氧化物的粒度比与摩尔比的关系式如下：

式中：

R_w为活化氧化钨的半径；

R_M为活化掺杂氧化物的半径；

n_w为活化氧化钨的摩尔数；

n_M为活化掺杂氧化物的摩尔数；

M_w为活化氧化钨的摩尔质量；

M_M为活化掺杂氧化物的摩尔质量；

ρ_w为活化氧化钨的密度；

ρ_M为活化掺杂氧化物的密度。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的掺杂氧化钨靶材的制备方法，其中所述的坯体中活化氧化钨与活化掺杂氧化物的颗粒数比值小于1。