ITO靶材成型的主要方法

　　目前，ITO靶材的主要成型方法主要有：

　　1. 熱等靜壓法是將粉末或預先壓成的素坯裝入包套后，再將套內抽真空焊接密封，放入高壓容器內，使粉末在高溫及等方壓力下燒結，成型和燒結同時(shí)進(jìn)行 。在ITO靶材的發(fā)展中，早期采用的熱等靜壓技術(shù)難以獲得高密度、大尺寸的材料。隨著(zhù)常壓燒結方法的出現，熱等靜壓法制備的靶材尺寸偏小、密度偏低、失氧率高且該方法設備偏貴、成本偏高的缺點(diǎn)，使熱等靜壓法在ITO陶瓷靶材的制備上不再具備競爭優(yōu)勢，后續的研究和產(chǎn)業(yè)化逐漸被產(chǎn)業(yè)界淡化，但還是比較適合需要缺氧的陶瓷靶材 。

　　2. 冷等靜壓法是將預先成型的素坯放入橡膠包套內浸于高壓液體下使之承受各向同性的壓力，實(shí)現素坯密度的強化。冷等靜壓只是獲得密度盡可能高的素坯，使素坯的燒結致密化更為容易。由于冷等靜壓不具有熱等靜壓的燒結能力，需要獨立的燒結工藝對素坯進(jìn)行燒制。冷等靜壓能夠壓制大尺寸的靶材，是目前多數企業(yè)優(yōu)先選擇的成型方法。國內外的成型研究表明，冷等靜壓法可以制備出滿(mǎn)足陶瓷靶材所需的高品質(zhì)素坯。但冷等靜壓成型超大尺寸的素坯時(shí)，由于受到腔室尺寸的限制，會(huì )導致設備投資非常昂貴，而且在素坯較薄、尺寸較大時(shí)存在變形問(wèn)題。同時(shí)，壓制不同尺寸的素坯時(shí)，需要制備不同規格的預壓模具，模具成本較高。

　　3. 噴涂法是利用高壓氣體(N2、H2 、混合氣體或空氣)攜帶粉末顆粒經(jīng)縮放管產(chǎn)生超音速雙相流，在完全固態(tài)下撞擊基體，通過(guò)較大的塑性流動(dòng)變形沉積于綁定背板表面而形成涂層，涂層逐層增厚，獲得陶瓷靶材。由基本的噴涂法又衍生出等離子體噴涂、電弧噴涂、超音速火焰噴涂、冷噴涂等噴涂成型技術(shù)。使用氧化鈮粉體和少量金屬Nb，用等離子體噴涂實(shí)現了工業(yè)化制備旋轉氧化鈮陶瓷靶材。近年來(lái)，用噴涂成型工藝在高端的ITO、AZO、IGZO靶材成型上有了較大的突破，大型的靶材制造商已成功制備出高性能的靶材。

　　4. 濕法成型是通過(guò)將氧化物粉體制備成漿料，然后通過(guò)自我凝固、吸水或者壓濾等方式實(shí)現特定外形的素坯，干燥后獲得高密度的素坯。濕法成型不僅可以實(shí)現冷等靜壓成型的功能，而且還能彌補冷等靜壓成型的不足。陶瓷靶材的濕法成型有注漿成型、膠態(tài)成型、直接凝固成型等。

　　噴涂法是目前應用較多的技術(shù)，其制備的產(chǎn)品品質(zhì)高，穩定性好。除了以上所述成型方法外，人們還研究了沖擊成型法和爆炸成型法等，目前這些新型成型方法尚在研究階段，要實(shí)現產(chǎn)業(yè)化還有很多研究工作需要進(jìn)一步細化。