[发明专利]一种导电性碲化锌靶材的制备方法

说明书

本发明公开了一种导电性碲化锌靶材的制备方法。本发明导电性碲化锌靶材的制备方法包括以下步骤：将碲化锌粉末和碲化亚铜粉末混合均匀后进行热压烧结，得到导电性碲化锌靶材；其中热压烧结过程中，在500～900℃下加压至45～70MPa，再保温保压。本发明通过在碲化锌中掺杂碲化亚铜，使所得碲化锌靶材具有非常好的导电性；采用碲化锌粉末和碲化亚铜粉末作为原料，并在较低温度下进行热压烧结，避免烧结过程出现偏析，确保所得碲化锌靶材具有良好的均匀性；同时在烧结过程中施压，使所得碲化锌靶材具有较高的密度。

技术领域

本发明涉及高性能靶材制备技术领域，具体涉及一种导电性碲化锌靶材的制备方法。

背景技术

碲化锌(ZnTe)薄膜是一种重要的半导体光电材料，在光致发光和电致发光器件、太阳能电池、红外探测器、热成像技术等领域都有重要的用途。

碲化锌是具备闪锌矿结构的直接禁带半导体材料，室温下其禁带宽度为2.2-2.3eV，可以广泛的应用于光电子器件，比如：绿光LED、电光探测器、太阳能电池。伴随着薄膜太阳能电池的蓬勃发展，碲化锌在太阳能领域的作用越来越受重视，目前碲化锌薄膜多通过磁控溅射形成，其中，碲化锌靶材的导电性能直接影响到溅射效率及薄膜的均匀性。

因此，急需一种高品质的导电碲化锌靶材以满足行业需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种导电性碲化锌靶材的制备方法，所得碲化锌靶材具有较高的密度、导电性和均匀性。

为实现上述目的，本发明提供了一种导电性碲化锌靶材的制备方法，其包括以下步骤：将碲化锌粉末和碲化亚铜粉末混合均匀后装入石墨模具中，置于真空热压炉中进行热压烧结，烧结后得到导电性碲化锌靶材；其中，所述热压烧结的步骤具体为：以第一升温速率升温至500～900℃后进行第一时间保温，一次保温结束后加压至45～70MPa，随后再进行第二时间保温保压，保温保压结束后即可得到所述导电性碲化锌靶材。

上述制备方法通过在碲化锌中掺杂碲化亚铜，使所得碲化锌靶材具有良好的导电性；采用碲化锌粉末和碲化亚铜粉末而非相应单质作为原料，并在较低温度500～900℃下进行热压烧结，使原料全程为固态，避免出现偏析，确保所得碲化锌靶材具有良好的均匀性；同时在烧结过程中加压至45～70MPa，并进行保温保压，使所得碲化锌靶材具有较高的密度。

优选地，所述碲化亚铜粉末的质量占所述碲化锌粉末与所述碲化亚铜粉末总质量的0.1～2％。当碲化亚铜粉末的质量占碲化锌粉末与碲化亚铜粉末总质量的0.1～2％时，所得碲化锌靶材的电阻率在1000Ω·cm以下；当碲化亚铜粉末的质量与碲化锌粉末与碲化亚铜粉末总质量的比例超过2％以上，能使所得碲化锌靶材获得更低的电阻率，但通常碲化亚铜粉末的质量占碲化锌粉末与碲化亚铜粉末总质量的0.1～2％就能满足导电需求。

优选地，所述第一时间为10～50min，第二时间为60～100min，这样所得靶材的相对密度能达到97％以上。

优选地，所述保温保压结束后还包括降温降压的步骤：先降温至400～600℃后，然后将压力降至3～15MPa，最后降温至室温。

优选地，所述第一升温速率为2～10℃/min。

优选地，在进行所述升温前，控制所述真空热压炉内的真空度达到5Pa以下。

优选地，所述碲化锌粉末与所述碲化亚铜粉末的粒径均在325目以下。

优选地，所述碲化锌粉末与所述碲化亚铜粉末的纯度均在5N以上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过在碲化锌中掺杂碲化亚铜，使所得碲化锌靶材具有非常好的导电性；采用碲化锌粉末和碲化亚铜粉末作为原料，并在较低温度下进行热压烧结，避免原料液化，从而避免出现偏析问题，确保所得碲化锌靶材具有良好的均匀性；同时烧结过程中采用较高的压力，确保所得碲化锌靶材具有较高的密度。