ITO 靶材烧结方法

ITO，全称为氧化铟锡（Indium Tin Oxide），是一种广泛应用于光电领域的透明导电材料。由于其优异的电导率和透明度，ITO靶材被广泛用于液晶显示器、触摸屏、太阳能电池等各种电子器件的制造中。其主要成分是铟氧化物（In2O3）和锡氧化物（SnO2），具有高度的折射率和透明性，适用于要求透明导电性能的应用。目前 ITO 靶材制备方法有热等静压法、真空热压法、冷等静压-烧结法、微波烧结法等。

目前主流的 ITO 靶材烧结方法主要有热压烧结法、热等静压法、常压烧结法、

放电等离子烧结法、微波烧结法等。

（1）常压烧结法

常压烧结法，即烧结炉内不进行加压处理，陶瓷生坯在特定的烧结气氛和烧结温度、烧结时间下进行烧结，通过对以上参数的控制来实现陶瓷的致密化的一种烧结方法。烧结可以在空气中进行，也可以在 O2、N2、Ar 等气氛中进行[38]。常压烧结法是目前应用最为广泛的一种陶瓷烧结方式，其优点是生产成本低、生产效率高、对于设

备要求低以及可以进行大尺寸靶材的制备[5]。A. Ikesue 等人采用常压烧结法成功合成了透明 YIG（Y3Fe5O12）陶瓷，陶瓷的晶粒尺寸约为 10 μm~15 μm。样品表面未见残余孔，样品在 1.5 μm 以上波长范围内的在线透射率为 71%。

（2）热压烧结法

热压烧结法（Hot pressing，简称 HP），是一种压力与温度耦合的陶瓷烧结方式。具体是将粉末放入模具中，通过加压加热的方式，使得素坯成型和陶瓷烧结同时进行。热压烧结法的优点是可以有效降低烧结温度，可比常压烧结法降低 200 ℃~400 ℃，而且烧结同时施加的压力可以促进靶材的快速致密化。但此方法的缺点也较为显，热压对模具的材料要求较高，因此模具寿命较短，损耗率较高，同时容易与 ITO 靶材发生还原反应，生产出的靶材尺寸较小，而且晶粒不均匀，很难满足高端光电行业的要求。这种方法效率低，不能保证连续生产[39]。通过这种方法制备的 ITO 靶可以产生理论密度的 91%至 96%的密度。Andrew 等人[40] 通过热压烧结制备出片状氧化铝，预载为 0 MPa，最高温度为 1800 ℃，最大压力为 10 MPa，保温时间为 7 h，尽管晶粒尺寸为 65 µm，但在 645 nm 处产生了 65.3%的线性透射。M.G.等人[41] 通过热压烧结法在 1850 ℃和 40 MPa 真空气氛下烧结 60 min，获得了相对密度为 97.5%的ZrB2-20 vol% SiC-5 vol% TaC 陶瓷。

（3）热等静压烧结法

热等静压（Hot Isostatic Pressing，简称 HIP）烧结法也是一种压力与温度耦合的陶瓷制备方法。该方法先将粉体简单压制成坯体，然后将坯体包在包套中，使用惰性气体传递压力，同时升温、升压来完成 ITO 靶材的致化其与热压烧结法的不同在于热等静压烧结法的施压方式，热等静压时，样品所受的压力是各向同性的，而热压烧结则是单向加压，这样会使坯体受到的压力不均匀从而导致断裂。热等静压法法的优点在于制备出的靶材密度高，烧结温度较低。但此方法所用设备价格昂贵且生产效率低，不适合大规模生产[44]。陈锦等人[45]采用热等静压法制备相对密度大于99.69%,抗拉强度大于 300 MPa 的大尺寸铝基碳化硼复合材料。Li 等人[46]通过热等静压法制备出了元素分布均匀、高透光率且具有良好光学均匀性的 ZnSe 材料。