一种p型CuAlO2陶瓷靶材的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102731081A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102731081A(43)申请公布日2012.10.17(21)申请号201210214651.1(22)申请日2012.06.27(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人黄靖云陈奇(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人韩介梅(51)Int.Cl.C04B35/44(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图33页(54)发明名称一种p型CuAlO2陶瓷靶材的制备方法(57)摘要本发明公开了一种p型CuAlO2陶瓷靶材的制备方法，该方法以纯Cu2O、纯Al2O3和纯ZnO粉末按摩尔比1：1-x：x为原料，0.00%≤x≤3.00%，经过球磨、烘干、研磨、预烧、烧结等过程，制得p型CuAlO2陶瓷靶材。该方法工艺简单，成本低，烧结过程无需气氛保护、无需控制炉内压强。采用该方法制备的p型CuAlO2靶材结构致密，无气孔裂纹。CN102738ACN102731081A权利要求书1/1页1.一种p型CuAlO2陶瓷靶材的制备方法，其特征在于步骤如下：1）将纯Cu2O、纯Al2O3和纯ZnO粉末按摩尔比1：1-x：x放入球磨罐中，0.00%≤x≤3.00%，加入酒精球磨24-48小时后烘干，得到混合均匀的粉末；2）将上述获得的粉末放入坩埚中进行预烧结，预烧结条件为：以5℃/min的升温速率从室温升至800℃，在800℃保温1小时，然后以5℃/min的升温速率升至1050℃，保温2-4小时后随炉冷却至室温；3）将预烧结的粉末进行研磨，然后放入球磨罐中，球磨成为粒径400目以下且混合均匀的粉末；再放入玛瑙研钵进行研磨，研磨过程中加入1-3滴聚乙烯醇粘结剂，确保粘结剂与粉末混合均匀；4）利用压片机将研磨好的粉末压制成厚度3mm直径40mm～60mm的靶材；5）以5℃/min的升温速率对靶材进行烧结，其中在800℃保温1小时，最高烧结温度1200℃保温4-8小时，然后随炉冷却至室温。2.根据权利要求1所述的p型CuAlO2陶瓷靶材的制备方法，其特征在于纯Cu2O、纯Al2O3和纯ZnO的纯度均为99.99%以上。2CN102731081A说明书1/4页一种p型CuAlO2陶瓷靶材的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种p型透明导电氧化物（TCO）材料靶材的制备，具体涉及一种p型CuAlO2陶瓷靶材的制备方法。背景技术[0002]透明导电氧化物(TransparentConductiveOxide，简称TCO)具有宽禁带、低电阻率、高的可见光范围光学透过率和高的红外光谱区域光反射率的特点。传统的TCO大多都是n型电子导电材料，p型空穴导电的TCO材料非常少，并且导电性与n型TCO相差3-4个数量级，无法实现良好性能的p-n结，在微电子和光电子器件以及电路的应用中它只能作为无源器件使用，而CuAlO2是最有希望成为新型p型TCO材料的物质之一，如果能制备得到具有良好光电性能的p型透明导电薄膜，则可以拓宽它的应用领域，使之从无源器件拓展到有源器件，可以制作透明p-n结、FET等有源器件，甚至可以实现整个电路的透明，在工业上有广阔的应用前景。+[0003]目前对于CuAlO2的研究尚不成熟，以CuAlO2为代表的Cu基（p-CuAlO2、p-Sr-Cu2O2等）透明导电氧化物薄膜的应用研究主要集中在与n型半导体材料ZnO结合，制备透明p-n结、FET、室温深紫外LED有源器件以及传感器等。1997年Kawazoe等（H.Kawazoe,M.Yasukawa,H.Hyodo,M.Kurita,H.Yanagi,andH.Hosono,Nature,1997,389:939）发表了关于p型透明导电膜CuAlO2薄膜的研究报告，采用激光剥离技术，在单晶蓝宝石基上沉积得到了迁移率为10cm2·V-1·s-1的p型TCO薄膜，并提出了设计和开发p型透明导电氧化物薄膜的基本思想。这是一次具有里程碑意义的发现，为选择新的p型TCO指明了方向，激起了进一步研究可实用的p型透明导电膜的希望，为开辟透明导电光电子器件的新应用和研究领域奠定了基础和前提。近来又发现其具有光伏特性(DittrichT,DloczikL,GuminskayaTetal.ApplPhysLett[J],2004,85(5):742)，对臭氧的气敏特性(ZhengXG,TaniguchiK,TakahashiAetal.ApplPhysLett[J],2004,85(10):1728)，以及热电特性(BanerjeeAN,MaityR,GhoshPKetal