一种碲硫镉靶材及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113233897A(43)申请公布日2021.08.10(21)申请号202110476335.0(22)申请日2021.04.29(71)申请人先导薄膜材料（广东）有限公司地址511517广东省清远市高新区百嘉工业园27-9号A区(72)发明人余芳文崇斌(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人颜希文朱燕华(51)Int.Cl.C04B35/515(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/645(2006.01)C23C14/06(2006.01)C23C14/34(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种碲硫镉靶材及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种碲硫镉靶材的制备方法，包括：(1)将碲化镉粉末和硫化镉粉末混合均匀，得到混合粉末；(2)将混合粉末在500～700℃下烧结1～2h，得到初烧结粉末；(3)将初烧结粉末进行球磨混合，得到球磨粉末；(4)将球磨粉末转入模具中，然后在真空环境下进行热压烧结，其中，先加热至400～500℃保温30～50min，再加热至700～900℃保温60～100min，压力为30～50MPa，烧结完成后，随炉冷却，得到靶材毛坯；(5)对靶材毛坯进行机加工，制成目标尺寸的碲硫镉靶材成品。本发明的制备方法具有节能、耗材少、操作简单、以及可批量生产等优点，所制备的碲硫镉靶材具有较高的密度，相对密度>95％，溅射性能好。CN113233897ACN113233897A权利要求书1/1页1.一种碲硫镉靶材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将碲化镉粉末和硫化镉粉末混合均匀，得到混合粉末；(2)将混合粉末在500～700℃下烧结1～2h，得到初烧结粉末；(3)将初烧结粉末进行球磨混合，得到球磨粉末；(4)将球磨粉末转入模具中，然后在真空环境下进行热压烧结，其中，先加热至400～500℃保温30～50min，再加热至700～900℃保温60～100min，压力为30～50MPa，烧结完成后，随炉冷却，得到靶材毛坯；(5)对靶材毛坯进行机加工，制成目标尺寸的碲硫镉靶材成品。2.如权利要求1所述的碲硫镉靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，碲化镉粉末与硫化镉粉末混合的质量比为，碲化镉粉末:硫化镉粉末＝90～99.8:0.2～10。3.如权利要求1所述的碲硫镉靶材的制备方法，其特征在于，所述碲化镉粉末和硫化镉粉末的平均粒径D50<5μm。4.如权利要求1所述的碲硫镉靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，球磨混合的球料比为3～3.5:1，球磨时间为4～6h。5.如权利要求1所述的碲硫镉靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，真空环境的真空度<5Pa。6.如权利要求1所述的碲硫镉靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，加热的升温速率为2～5℃/min。7.一种碲硫镉靶材，其特征在于，由如权利要求1～6任一项所述的碲硫镉靶材的制备方法制得。8.如权利要求7所述的碲硫镉靶材在溅射制备太阳能薄膜中的应用。2CN113233897A说明书1/4页一种碲硫镉靶材及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及薄膜材料技术领域，具体涉及一种碲硫镉靶材及其制备方法与应用。背景技术[0002]随着电子信息产业的飞速发展，薄膜科学应用日益广泛，溅射法是制备薄膜材料的主要技术之一。溅射镀膜是指在真空中利用荷能粒子轰击靶表面，使被轰击出的粒子沉积在基片上的技术。与传统的蒸发镀膜相比，溅射镀膜具有可镀制任何材料，特别是高熔点材料，膜层致密，附着牢固，镀膜过程易于控制，镀膜速率稳定等系列优点。[0003]而溅射所用的材料，称之为靶材。碲硫镉属于II‑VI族化合物半导体，碲硫镉靶材是用来溅射制备太阳能薄膜的原料。其中，碲化镉(CdTe)太阳能薄膜电池是一种以p型CdTe和n型CdS所组成的异质结为基础的薄膜太阳能电池。CdTe为吸收层，是CdTe电池的主体吸光层，其与n型的CdS窗口层形成的p‑n结是整个电池最核心的部分。而碲硫镉可作为p‑n结之间的中间过渡层，有利于提高电池的光电转换效率。[0004]靶材密度是衡量靶材性能的重要指标，为了减少靶材中的气孔，提高溅射薄膜的性能，通常要求靶材具有较高的密度。靶材的密度不仅影响溅射速率，还影响着薄膜的电学和光学性能。[0005]因此，提供一种高密度的碲硫镉靶材成为尚待解决的技术问题。发明内容[0006]为解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种碲硫镉靶材及其制备方法与应用，本发明制备的碲硫镉靶材的相对密度>95％，具有较好的溅射性能。[0007]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：[00