[发明专利]一种砷掺杂三氧化二锰靶材及其制备方法

说明书

本发明涉及一种砷掺杂三氧化二锰靶材的制备方法，包括以下步骤：（1）将AsMn粉末和Mn₂O₃粉末混合均匀，得到混合料；（2）将步骤（1）得到的混合料装入一包套中，将其放入热等静压炉进行烧结，随后降温出炉，即得到砷掺杂三氧化二锰靶材。本发明同时提出采用该制备方法所制备得到的砷掺杂三氧化二锰靶材。本发明提供的制备方法成本低廉、操作简单，并且得到的靶材的相对密度大于95%，电阻率小于2000Ω•cm。

技术领域

本发明涉及溅射靶材制备领域，特别是一种砷掺杂三氧化二锰靶材及其制备方法。

背景技术

热等静压是一种先进的烧结工艺。将制品放置到密闭容器中，向制品施加各向同等的压力，同时施以高温，在高温高压的作用下，制品得以烧结和致密化。

三氧化二锰（Mn₂O₃）是一种纯黑色的晶体，属于两性氧化物。并且作为一种重要的功能材料氧化物，Mn₂O₃在电化学、催化、吸附、磁性材料、化学传感器等领域有着广泛的应用。Mn₂O₃具有优异的物理和化学性能，但其不导电，不利于镀膜，通常都是通过掺杂来提高其导电性能。目前制备三氧化二锰靶材鲜有报道。

鉴于次，本发明的目的是提供一种通过热等静压烧结来制备砷掺杂三氧化二锰靶材的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种砷掺杂三氧化二锰靶材及其制备方法。该制备方法是采用热等静压烧结的方法，将混合均匀的混合料装入包套中，将包套放入热等静压炉进行烧结，降温出炉后即可得到砷掺杂三氧化二锰靶材。本发明提供的制备方法成本低廉、操作简单，并且得到的靶材的相对密度大于95%，电阻率小于2000Ω•cm。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种砷掺杂三氧化二锰靶材及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将AsMn粉末和Mn₂O₃粉末混合均匀，得到混合料；

（2）将步骤（1）得到的混合料装入一包套中，将其放入热等静压炉进行烧结，随后降温出炉，即得到砷掺杂三氧化二锰靶材。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（1）中，AsMn粉末和Mn₂O₃粉末的质量比为3～5%:95～97%。

作为本发明的进一步改进，AsMn粉末的粒度为-70目；Mn₂O₃粉末的粒度为-100目。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（1）中，混合操作为装入混料机中进行混合。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）中，装入包套后还包括以下步骤：将包套抽真空焊接密封。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）中，烧结工艺为先将炉体抽真空至绝对真空度低于10Pa，然后升温到600～650℃，保温30min，随后开始加压，压力达到75～80MPa后，继续保温30min～50min，最后升温至750～800℃，保温60-70min。

作为本发明的进一步改进，升温至600～650℃的升温速率为6~8℃/min，升温至750～800℃的升温速率为2~3℃/min。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）中，降温出炉操作为随炉降温至小于300℃时开始泄压，降温到室温后，出炉。

作为本发明的进一步改进，还包括步骤（3），将步骤（2）所得的砷掺杂三氧化二锰靶材进行机械加工、研磨及抛光处理。

同时提出一种砷掺杂三氧化二锰靶材，采用上述的砷掺杂三氧化二锰靶材的制备方法制备得到。