ITO靶材断口分析

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.10.016ITO靶材的断口分析曾纪术，陈锦全，杨眉，吴伯增（广西华锡集团股份有限公司，广西柳州545006）摘要：对国产与日本产两种ITO靶材进行全面的分析对比，并对ITO靶材的断口形貌与靶材黑化结瘤之间的关系进行了探讨。结果表明，国产靶材与日本靶材的相对密度、电阻率、失氧率等参数比较接近，二者均为单一晶相的固溶体。国产靶材的断面为“解理+韧窝”的脆—韧混合断裂，断裂面晶界上出现了粒径较大的无规则颗粒物；而日本靶材断面为解理脆性断裂，断裂面晶界清晰，无颗粒物出现。关键词：ITO靶材；断口；混合酸；结瘤

2、中图分类号：TG111.91文献标志码：A文章编号：1007-7545（2014）10-0000-00FractureMorphologyAnalysisofITOTargetZENGJi-shu,CHENJin-quan,YANGMei,WUBo-zeng(GuangxiChina-TinGroupCorporationLimited,Liuzhou545006,Guangxi,China)Abstract：TwoITOtargetsamplesprovidedfromChinaandJapanwerethoroughlyanalyzedandcompared.The

3、relationshipbetweenfracturemorphologyandmechanismofnoduleformationofITOtargetwerediscussed.Theresultsshowthatmajorityparametersofbothmaterialsareanalogous,suchasrelativedensity,electricalresistivityandoxygendeficiency.Thetwosamplesareinformofsinglephasecrystalsolidsolution.Thedomesticmat

4、erialisamixtureofquasicleavageanddimplewithlargesizedirregularparticlesingrainboundary.TheJapantargetisofcleavagefracturewithcleargrainboundaryandinvisibleparticleingrainboundary.Keywords:ITOtarget;fracture;mixedacid;noduleformation以ITO靶材为原料，采用磁控溅射的方法制备的ITO薄膜具有良好的电子导电性、可见光透光率和红外线反射功能，可应用

5、于液晶显示、光电子器件和太阳能电池板的透明电极，电子器件静电释放层、冰柜玻璃等红外和热反射层、汽车飞机用去雾防霜玻璃等诸多领域，是现代光电显示领域重要的功能材料[1-5]。当前平板显示器和宽屏液晶显示器呈快速增长的势头，因此，对ITO靶材的需求也是逐年增长。目前，高端ITO靶材市场主要被日本、韩国厂商所把持，国内生产的靶材多年来只能在低端产品市场游弋。究其原因，其一是国内尚无生产大尺寸靶材的能力，其二是靶材在镀膜过程中黑化结瘤的问题未能根本解决[6-7]。解决大尺寸问题，有待于成型工艺和烧结工艺水平的提高；靶材使用过程中黑化结瘤的问题则是靶材品质的核心问题。对于ITO靶

6、材的结瘤问题，国内外学者采用多种技术手段进行了研究，但是仍然存在许多争议[8-10]。比较一致的看法是，靶材的密度对结瘤有很大影响，当靶材相对密度达到99%尤其是99.5%以后，继续提高靶材密度，对于减少靶材的结瘤问题作用甚微。因此，尽管国内部分厂商生产的ITO靶材已达到超高密度水平（>99.5%），但是仍然不能较好地解决靶材镀膜过程中的黑化结瘤问题。深入研究材料的微观组织结构、全面揭示ITO靶材的结瘤机制，对提高靶材品质至关重要。材料的断口能够提供关于材料比较全面、立体的信息，断口分析学已经广泛应用于材料失效分析和材料品质分析等领域[11]。运用断口学对ITO靶材进行

7、分析鲜有文献报道。本文从ITO靶材的断口形貌分析入手，试图从一个角度揭示材料的微观组织结构与结瘤之间的关系，为ITO靶材的生产提供有实际意义的指导。1试验部分取国产ITO靶材（标识为A）及日本产靶材（标识为B）各一块，两种靶材均采用无压烧结工艺制备，两种靶材的纯度采用ICP-OES分析后发现纯度均在99.99%以上，纯度无显著差异，其它分析结果如表1所示。收稿日期：2014-04-16基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目（2007BAE24B01）作者简介：曾纪术（1974-），男，湖南洞口人，博士，高级工程师.表1靶材A和靶材B的初