浅议ITO靶材的制备方法及发展趋势_崔诣
文章编号：１００７－９６７Ｘ（２０１３）０４－００３６－０５
浅议ＩＴＯ靶材的制备方法及发展趋势＊
崔 诣
（中国有色矿业集团有限公司，北京１０００２９）
摘 要：系统地阐述了ＩＴＯ靶材的性质、特点和用途，重点介绍了目前常用制备ＩＴＯ靶材的烧结工艺和成型方法的发展现状及对应特点。在对目前国内外ＩＴＯ靶材的发展情况和发展现
状进行分析的基础上，对ＩＴＯ靶材未来低电阻率、高密度、尺寸大型化等发展趋势进行了
展望。
关键词：ＩＴＯ靶材；制备方法；趋势
中图分类号：ＴＢ３８３ 文献标识码：Ａ
０ 引 言
随着科学技术的不断发展，电子、通讯器材在向
小型化和多功能化方向发展，应用于电子信息相关
领域的技术发展速度迅猛，因此使得应用于电信产
业的导电玻璃技术水平迅速提升。
ＩＴＯ靶材是制作导电玻璃上ＩＴＯ导电薄膜
（ＴＣＯ）的主要原材料。ＩＴＯ靶材通过溅射在玻璃
基板上形成一层透明的导电薄膜，该薄膜经过处理
后便形成常见的透明电极。
导电薄膜的氧化物包含有许多种类：铟锡氧化
物ＩＴＯ，锡锑氧化物ＡＴＯ、镉锡氧化物ＣＴＯ、氧化
镉ＣｄＯ、氧化锡ＳｎＯ
２
、氧化锌ＺｎＯ等。
在这些氧化物中ｎ型半导体陶瓷薄膜ＩＴＯ（Ｉｎ－
ｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）导电膜因其良好的导电性（电阻率
１０～４Ω·ｃｍ），透光性（透过率＞８５％）；高紫外线
吸收率（吸收率＞８５％）；红外线单向穿透性（反射率
＞８０％）等优良特性。
ＩＴＯ靶材性能的好坏是决定导电玻璃质量、生
产效率、成品率的关键。导电玻璃生产厂商要求生
产过程中能够稳定连续地生产出电阻和透过率均匀
不波动的导电玻璃，这要求ＩＴＯ靶性稳定质量优
秀。影响ＩＴＯ靶材使用性能的主要因素是：
（１）纯 度：高性能的ＩＴＯ靶材其纯度需大于
９９．９９％，总杂质含量不超过１００ｐｐｍ。
（２）密 度：相对密度大于９９．５％，密度均匀度
不大于０．１５％。
（３）电阻率：电阻率要小于０．１４ｍΩ·ｃｍ。
（４）相结构：ＩＴＯ靶材要求ＳｎＯ
２，完全固溶到
Ｉｎ２Ｏ３，形成单一的Ｉｎ２Ｏ３相。由于靶中的空隙、溅
射速度的杂质（低价的ＳｎＯ，Ｉｎ
２Ｏ
）与ＩＴＯ的溅射
速度不同，以及局部导电性能差而导致形成ｎｏｄｕｌｅ
现象。
（５）尺 寸：由于使用多块拼接的ＩＴＯ靶材所
进行的为了消除因多块拼接产生的拼隙影响镀膜的
质量，对于高密度ＩＴＯ靶的尺寸要求越来越大。
目前制备ＩＴＯ薄膜的方法很多，主要有磁控溅
射法、化学气相沉积、喷雾热分解法、溶胶凝胶法等。
在这些方法中，使用磁控溅射的方法制备ＩＴＯ导电
膜为目前工业较主流的使用方法，约占功能膜的
５０％以上。
１ 主要应用领域
ＩＴＯ导电玻璃目前被广泛地应用于太阳能电
池、显示器、抗静电涂层等领域，近年来发展迅速，特
别是在薄膜晶体管（ＴＦＴ）、平板液晶显示（ＬＣＤ）、
太阳能电池透明电极涂料、火车飞机用玻璃除霜、巡
航导弹观察窗、建筑幕墙玻璃等领域形成相当的市
场规模。它的主要应用领域有如下几方面：
（１）由于ＩＴＯ导电玻璃画面分辨率高，且应用
产品具有体积薄、重量轻、功耗低等特点，目前被电
子信息市场广泛应用于薄膜晶体管液晶显示器
（ＴＦＴ－ＬＣＤ）的制造。其应用领域广泛：计算机液
晶显示器、笔记本电脑、壁挂电视、平板电脑、手机屏
幕等。
（２）由于ＩＴＯ导电玻璃在通电后电流会产生
热量，所以可应用于功能性玻璃除霜，如飞机的挡风
玻璃、飞机眩窗、激光测距仪、潜水望远镜观察窗等，
第２９卷第４期２０１３年８月
有 色 矿 冶
ＮＯＮ－ＦＥＲＲＯＵＳ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｖｏｌ．２９．№４
Ａｕｇｕｓｔ ２０１３
＊收稿日期：２０１３－０４－０３
作者简介：崔 诣（１９８６—），男，北京人，从事资源投资及管理研究与实践工作。
多年来已得到了广泛的应用。
（３）ＩＴＯ导电玻璃两面对于红外线透过和反射性能的特性各不相同，玻璃一面对于红外线透过率优良，而另一面则拥有极高的反射性（反射率＞８０％）。这种降温和保温的双重特质使得ＩＴＯ导电玻璃能够广泛应用于节能建筑及相关产品上，目前产品已大量应用于冷藏柜等设备。随着产品成本的下降以及对节能环保意识的日益提高，产品将有望应用于新型节能建筑中，夏季时，反面朝外，可以反射红外线阻止其进入室内，降低屋内温度；冬季则正面朝外，红外线透入室内，而且难以外溢，可以有效提高房间温度。
（４）ＩＴＯ导电璃可以明显衰减微波辐射，目前该特性已用于可视且需屏蔽辐射的场所，如计算机机房，雷达屏蔽保护，家电微波炉视窗等。
（５）ＩＴＯ导电玻璃作为太阳能电池的重要组成部分，已广泛应用于透明导电电极。
（６）由于ＩＴＯ导电玻璃可有效防止航天飞行器在太空中由于冲电而产生的电热元件、电路失效或击穿、信号翻转等现象，可以减少由此引发的空间事故，提高太空探索安全性。
２ ＩＴＯ市场的国内外发展及现状
ＩＴＯ靶材是随着电信时代到来而在２０世纪９０年代发展起来的新兴产业。这主要是和液晶显示器的发展离不开的。１９７０年第一台可操作的液晶显示器研发成功，但是直到１９８５年随着电子信息技术的发展，这一发现才真正具备了商业价值。液晶显示器的基本原理是把液晶灌入两片导电玻璃的细槽之间，在电场作用下，液晶分子会发生排列上的变化，从而影响通过其的光线变化，这种光线的变化通过偏光片的作用可以表现为明暗的变化。１９９５年之前日本一直拥有着液晶显示器市场的霸主地位，直到韩国的三星、ＬＧ等厂商陆续进入ＴＦＴ－ＬＣＤ这一领域，情况才开始转变。他们根据反向工程的原理学习日本的ＴＦＴ－ＬＣＤ技术，使得市场占有率在２０世纪９０年代底达到３０％以上。同时，台湾也积极跟进ＴＦＴ－ＬＣＤ的技术引进，从而形成三足鼎立的格局。
目前国内的ＴＦＴ一ＬＣＤ大尺寸液晶面板生产商如：上广电、京东方、深超科技、龙腾光电、天马公司等，产能还不到全球产能的１０％。
３ ＩＴＯ靶材制备主要方法３．１ 热等静压法
热等静压法是在高温高压密封容器中，以高压氩气为介质，对其中的粉料施加各向均等静压力，形成高密度靶材的方法。，由于粉料在容器中各方向的受力一致切大小相等，所以最终可获得密度及均匀性都很高的靶材。
热等静压法的特点为：
（１）烧结过程中石墨模具不易被还原。
（２）由于靶坯在高温高压的烧结过程中，各方向同时受力，所以制成品密度极高（几乎达到理论密度７．１５ｇ／ｃｍ３），并可制做大尺寸产品。
（３）由于热等静压法强化了压制和烧结过程，从而降低了烧结温度，并且可以有效避免晶粒长大，从而获得极好的力学性能。
（４）此方法的成本较高，生产周期较长。３．２ 真空热压法
热压法是通过热能与机械能相结合使粉料致密化的技术，由于加热和加压过程的同时进行，使得粉料颗粒在烧结过程中周期缩短，并且降低了烧结温度，有效避免了靶材晶粒长大，可大幅提高靶材的密度。
由于烧结过程中热应力的关系，可能导致大尺寸靶材在制造过程中发生断裂，所以真空热压法对力度和温度的均衡性及稳定性都有很高的要求。由于所用的模具一般为石墨材质，而且石墨在高温环境下极易与靶坯发生还原反应，所以对模具的损耗很大；又因为此法制造的靶材微观结构的均一性较差，同时由于真空热压法生产的靶材由于缺氧率较高，氧含量分布不均，从而使得用该法不能生产大尺寸的靶材。
真空热压法的特点为：
（１）由于粉料在热压时为热塑性状态，易于塑性流动及致密化，所以成型压力较小。
（２）由于加温、加压同时进行，粉料的接触、扩散和流动等原因，缩短烧结时间并降低了烧结温度，进而有效避免了晶粒长大。
（３）一般采用高纯高强度石墨作为模具材料，且模具损耗大，寿命短，在高温下模具容易同靶材发生还原反应。
（４）此方法效率低，能耗大，且不能连续生产。３．３ 常压烧结法
常压烧结法通常是以预压方式制造高密度的靶坯，在一定气氛及温度下对靶坯进行烧结。由于烧结过程中可以对气氛及温度进行不同的控制，从而
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第４期 崔 诣：浅议ＩＴＯ靶材的制备方法及发展趋势
大幅避免靶坯中晶粒的长大，以提高靶材的密度和晶粒分布的均匀性。
常压烧结法由于靶材尺寸不受设备限制，使得生产效率较其他方法要高，同时由于该技术设备投入少、生产成本低，加之产品密度高、缺氧率低，尺寸大等优点，十分符合高端导电玻璃的要求。但是常压烧结法仍有许多技术难点尚未被解决，如：粉料的纯度；粉料黏结剂的材料；缺氧量的控制；烧结过程中靶材内部变形、裂纹等问题。这些都使得该方法与其他方法相比要求的技术含量更高。通常使用此方法要通过添加助剂或活性剂的方法提高所得靶材的密度，但助剂及活性剂又难以去除。
目前日本在此技术方面拥有明显的优势，日本日矿集团采用冷等静压法压制靶坯后再用常压烧结法工艺制备ＩＴＯ靶材取得了良好的产品品质。目前国内在采用常压烧结法的研究还很不成熟。
常压烧结法的特点为：
（１）对粉料特性有一定要求，尤其是在活性、形状、粒度和分布的均匀性等特性上都有较高的要求，所以通常都会先将粉料进行球磨、气流磨以及沉降等分级处理。
（２）所需设备成本较低，并可制造大尺寸靶材，容易实现工业化生产。
（３）由于烧结出的靶材厚度不大，所以对于靶材的形变范围要求较高。
３．４ 放电等离子法
放电等离子法是在电流脉冲的作用下，通过电流激活晶粒表面，在孔隙间局部放电，产生等离子体，使得粉料颗粒表面活化、发热；同时，由于电流在通过模具时使模具被加热，所以模具开始对粉料产生热传递，由于粉料温度提高，且模具固定，所以密度会有小幅上升，且随着温度的提高密度随之提高，直至温度到达烧结温度时，密度达到最大。
放电等离子法由于拥有在较低温度下可快速进行烧结这一优势，与传统方法相比，在降低温度并提高密度的同时，产品的强度和韧性也有所提高。用此方法不仅能够在保证密度的同时降低烧结温度，更主要的是能够大幅缩短烧结时间，这对于工业生产的意义来说，能够有效提高产品的生产效率。
放电等离子法的特点为：
（１）可低温制造，但目前技术仍处于试验阶段，尚未工业化生产。
（２）在烧结过程中，密度随着温度的提高而提高，但当温度超过１ ０００℃时，随着温度的继续升
高，会导致Ｉｎ
２Ｏ３
的剧烈分解，从而阻碍产品的获得。
（３）粉料在烧结过程中，Ｉｎ３＋和Ｓｎ４＋会产生少
量缺氧，使得部分ＳｎＯ
２
脱溶析出，由此导致Ｉｎ、Ｓｎ的质量分数略高于粉料中的Ｉｎ、Ｓｎ质量分数。３．５ 微波烧结法
微波烧结是通过使粉料吸收微波，使得粉料内部的偶极分子进行高频往复运动，从而产生内摩擦热，使粉料温度上升从而提高密度的工艺。
由于微波烧结周期短、能耗低等特点，对于实现全面工业化生产具备天然的优势，前景广阔，加之目前微波烧结技术已在硬质合金、陶瓷材料的制造方面取得了广泛的应用，相信用微波烧结法制造靶材的工艺研究将会有广阔的前景。
微波烧结法的特点为：
（１）微波加热法能够太幅降低烧结时间，从而缩短产品的生产周期。
（２）为了降低烧结过程中的缺氧现象，通常会使用纯氧气氛以提升烧结效果。
（３）由于微波的高频电场使得晶粒产生扩散蠕
变，所以ＳｎＯ
２
能够完全进入Ｉｎ
２Ｏ３
的晶格中，所以没有单相析出。
３．６ 粉浆烧注成型气氛烧结法
此方法是用两种工艺配合使用制造ＩＴＯ靶材的方法。首先将平均粒度小于１μｍ的混合粉料添加粘合剂调制浆料，再通过浇注成形可形成靶坯。在一定的温度下将靶坯进行脱粘合剂处理后，再在一定压力的纯氧气氛中进行烧结，从而得到高密度靶材。
该方法所需的设备简单、生产成本低且可以连续化生产，但由于浇注成形的过程对粉料、浆料等的性能要求十分严格，因为这些性能都对靶材的尺寸、质量、密度和均匀性影响颇大。目前日本在此技术上已有很大的优势，但是由于技术难度大等原因，目前还没有正式投入到工业化生产当中。
粉浆烧注成型气氛烧结法的特点为：
（１）通过两种方法相结合的工艺进行制作，可以克服单一工艺的缺点。
（２）技术难度大，对于各项参数指标都有严格的要求，还不具备大面积生产的条件。
（３）设备简单，生产成本低，作为工业化生产的前景广阔。
４ 靶材的形状
靶材形状有矩形、圆柱形和不规则形多种。其
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３有 色 矿 冶 第２９卷
中矩形和圆柱形靶材均为实心靶材，但由于在溅射过程中，圆环形永磁体在靶材表面形成环形磁场，在从而在表面形成刻蚀区，从而使得薄膜的沉积厚度均匀性很差，且靶材的利用率很低，一般仅为２０％～３０％。
目前国内外都在使用旋转空心圆管磁控溅射法，其特点主要是靶材绕条状磁铁进行３６０°回转，从而使得玻璃基板能够被各方向溅射，同时由于溅射出的粒子向各个方向辐射，所以均匀性好，溅射面积大，加之更换方便，靶材利用率高（＞８０％）等优势，已被国内多家生产线采用。使用磁控溅射法要求使用管状靶材，随着ＩＴＯ尺寸大型化的发展趋势，其应用将更加普遍。
靶材质量决定了溅镀薄膜的质量，因此靶材的质量的好坏对于导电玻璃的质量起着关键性的作用，好的靶材主要满足如下条件：
（１）纯度高，靶材的纯度主要影响镀膜的均匀性。
（２）密度高，高密度靶材的导电性、导热性、和强度都更加优秀。使用这种靶材进行镀膜，耗能少，成膜速率快，薄膜的电阻率更低，透光率更高，且靶材使用寿命更长。
（３）组织结构与成分均匀，靶材组织结构与成分的均匀程度主要影响镀膜质量的稳定性。
（４）晶粒尺寸小，靶材晶粒越小，薄膜的厚度越均匀，溅射速率越快。
５ ＩＴＯ靶材的研究现状
ＩＴＯ靶材主要的供应商以日本为主，其中日矿公司、三井矿业、东曹公司和韩国三星占据了８０％以上的ＩＴＯ靶材市场。日本企业的靶材以大尺寸、高性能等优势占据着显示器的中高端市场，我国虽然是世界上铟锭的主要产地，铟产量占世界产量的７０％，但是由于我国在技术方面的落后，在铟产品的产业链当中仍处于初级阶段。从铟的用途看，全球约８４％的铟用于ＩＴＯ行业。而全球９０％以上的ＩＴＯ靶材需求又都集中在亚洲。因此，日本、韩国、台湾和中国大陆等地目前都在积极研发ＩＴＯ的最新技术。目前韩国三星已经在这方面取得了较为领先的优势，成功冲破了日本企业一直的垄断优势。
６ ＩＴＯ靶材的发展趋势
随着市场对于平面液晶显示器产品品质要求的不断上升，和产品成本的不断下降，对ＩＴＯ靶材性
能和价格的要求也不断提高。因此，未来ＩＴＯ靶材的发展大致遵循以下几个趋势：
（１）低电阻率。随着平面液晶显示器发展的精细化要求，电阻率较高稳定性较差的靶材已不再适用，取而代之的是电阻率更低的导电薄膜。
（２）高密度。高密度靶材的表面变化少，同时产生的放电现象弱。由于高密度靶材意味的更长的使用寿命，其能够较有效的降低平面显示器的制造成本，所以也成为了重要的发展方向。
（３）尺寸大型化。随着平面液晶显示器尺寸面积的大型化发展趋势，出于市场需求，大尺寸靶材的发展至关重要。
（４）靶材一体化。由于靶材尺寸大型化的发展趋势，以往使用多片小尺寸靶材焊接拼凑成大大尺寸，但由于有焊缝的存在会使镀膜质量下降，出于对高镀膜质量与使用率的要求趋势，目前大多为一体成型靶材为主。考虑到之后的玻璃基板尺寸还将继续走大型化的道路，这对靶材一体化工艺技术的要求也越来越高。
（５）高利用率。由于磁控溅射法是在靶材的环形表面进行溅射，这导致环形区域的中心部位无法被溅射，从而使得靶材的利用率普遍偏低。通常采用平面溅射的靶材使用效率仅为２０％～２５％，而采用非平面溅射的靶材的使用率将提升至４０％～６０％。目前，各生产厂家都在积极研究靶材利用率的提高方面，相信此方面技术的研发突破将会给ＩＴＯ产业带来新的一轮技术革命。
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第４期 崔 诣：浅议ＩＴＯ靶材的制备方法及发展趋势
安装机架上插有１个现场总线通讯接口模块，通过２条独立的现场总线与控制器进行实时通信。
同时本系统选用了如下４种Ｉ／Ｏ信号接口模块：
数字量输入模块为１６通道，数字量输出模块为３２通道，模拟量输入模块为１６通道，模拟量输出模块为８通道。
（３）ＩＯ点数统计破碎工段：ＡＩ ８点，ＡＯ ８点，ＤＩ １５０点，ＤＯ ７５点；磨矿工段：ＡＩ ６６点，ＡＯ ２２点，ＤＩ ５４点，ＤＯ １８点；
浮选工段：ＡＩ １９８点，ＡＯ ５４点，ＤＩ ３９０点，ＤＯ１２９点；
浓密压滤与尾矿工段：ＡＩ １９点，ＡＯ １０点，ＤＩ１６２点，ＤＯ ５６点。２．２ ＤＣＳ监控部分（１
）硬件组成整个ＤＣＳ控制系统监控硬件部分包括：工程师站，操作员站，ＷＥＢ服务器，历史服务器，ＯＳ服务器，交换机等。
（２
）软件组成整个ＤＣＳ控制系统监控软件部分包括：组态软件，系统软件，服务器软件，数据库软件，ＷＥＢ门户软件等。
３ 结 语
该自动化控制系统自投入运行以来，为全厂顺利达产作出了重要的贡献，
过去需要大量人员操作的整个选厂系统，现阶段节省人力达到５０％，提高金属回收率１％，同时减少了电能消耗，提高了选厂的综合效益。
针对多金属选矿厂工艺过程的特点，要发挥自动化控制系统的优点，首先要建立可靠的电气和仪表系统，然后将相关信号引入ＤＣＳ控制系统，通过控制系统的软件和硬件完成对现场设备的集成控制，同时也需要相关的技术人员维护好整个自动化控制系统，只有这样才能发挥现代装备的优点，实现选厂数字化管理。
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Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｖａｒｉｏｕｓ ＭｅｔａｌＤａｉ Ｈｏｎｇ－ｇｕａｎｇ
（Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１
１０００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｄｒｅｓｓｉｎｇ ｐｌａｎｔ＇ｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｂｒｉｎｇｆｏｒｗａｒｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｄｒｅｓｓｉｎｇ
ｐｌａｎｔ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｅｔａｌ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ ｃｒｕｓｈｉｎｇ ＆ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ、ｇｒｉｎｄｉｎｇ ＆ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ、ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ、ｔｈｉｃｋ ｆｉｌｔｅｒ ＆ｔａｉｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ、ＤＣＳ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｖｉｄｅｏ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｉｓ ｔｈａｔ ｄｕｒｉｎｇ ａｕｔｏ－ｍａｔｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｗｅ ｍｕｓｔ ｆｉｒｓｔ ｓｅｔ ｕｐ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｄ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｗａｙ
ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｐｌａｎｔ＇ｓ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｆｉｎｉｓｈｅｄ．Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ：ｄｒｅｓｓｉｎｇ ｐｌａｎｔ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ；ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｍｅａｓｕｒｉｎｇ檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸
ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｖａｒｉｏｕｓｍｅｔａｌ（上接第３９页）
Ｓｈａｌｌｏｗ Ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｔｒｅｎｄ ｏｆ ＩＴＯ Ｔａｒｇ
ｅｔＣＵＩ
Ｙｉ（Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌ Ｍｉｎｉｎｇ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，ＬＴＤ，Ｂｅｉｎｊｎｇ１
０００２９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＩＴＯ ｔａｒｇｅｔ ａｒｅ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ ｉｎｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，Ｅｓｐｅｃｉａｌ ｔｈｅ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｍｏｌｄｉｎｇ
ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ＩＴＯ ｔａｒｇｅｔ．Ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ，ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｊｕｍｂｏ ｓｉｚｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ＩＴＯ ｔａｒｇｅｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ ｆｕｔｕｒｅ，ｂａｓｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｑ
ｕｏ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＩＴＯ ｔａｒｇｅｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ：ＩＴＯ ｔａｒｇｅｔ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ；ｔｒｅｎｄ７
４第４期 戴宏光：多种金属选矿厂自动化系统设计
金属学(铁)及其热处理微观结构原理简析
金属学（铁）及其热处理微观结构原理简析 铁与热处理：按铁金属原本面目讲：铁在液态下，晶粒的晶核是呈十字形，固化后的晶粒在三维空间呈柱型枝晶状（或称树状晶），晶粒内部的原子以金属键有规则地连接，形成晶粒内部的晶格式结构。晶粒之间以枝晶相互交叉联接（晶须理论支持），形成了晶粒之间连接的组织机构。铁是同素异构晶体，其晶粒内部原子晶格式的结构排列不是理想化的，有点、线、面的缺陷；碳原子的半径大于铁的晶格空隙半径，晶格排列理想情况下它进入不了铁的晶粒内部，但由于铁的晶粒内部的局部有晶格排列缺陷，少量碳原子就趁机进入了铁的晶格排列的缺陷处，形成晶粒的局部含碳原子，也就成为了“相”结构；面心与体心立方晶体的晶格排列结构不同，间隙就不同；同样的缺陷数量，含碳量就会不同，面心立方结构下的饱和含碳量是0.77%，体心立方结构下的饱和含量是0.0218%。两个结构的饱和含碳量是35倍的差距，这几十倍的差距就凸显了碳原子降低晶体同素异构转变温度、转变速度、结构变化析出碳原子的重大作用，例如：所有的碳钢、合金钢的淬火都必须加热到晶粒的面心立方结构状态，就是利用此状态的晶格缺陷空间大、含碳量就大而导致的同素异构转变温度低与转变速度慢的特点，得到硬度高的结构。 渗碳体与晶粒缺陷处的碳原子在铁中的含量是少数，但它们极像一个染色剂，碳原子遍布于晶粒内部的缺陷处，渗碳体飘浮在晶粒的晶界上。渗碳体Fe3C熔点1227℃度，含碳量是6.69%，具有复杂的晶体结构，高温时会变得很软，会被温度变化时，柱状晶粒生长产生的体积变化挤的变形，不同温度下有不同的变形；碳钢在含碳量相同时，相同的参数温度下有形状大致相同的碳化物形状。柱型枝晶状晶粒之间的枝晶联接形成（晶须理论支持）的组织机构在机械轧制时，可出现方向纤维性，典型表面可见的是晶界上的碳化物被拉长变形。铁的性能是由结构决定的，例如，奥氏体不锈钢是不导磁的，铁素体不锈钢是导磁的，马氏体不锈钢是导磁不太好的，但奥氏体不锈钢是面心立方结构，铁素体不锈钢是体心立方结构，马氏体不锈钢是不稳定的体心正方结构，结构才能决定是否导磁，与碳无关，与合金无关；就硬度而言：碳钢面心立方结构下的硬度低于体心立方结构下的硬度，体心立方结构下的硬度低于体心正方结构下的硬度，也是结构决定的；就体积而言：面心立方结构下的晶胞体积大于体心立方结构下的晶胞体积，所以，体心立方结构下的硬度就大于面心正方结构下的硬度，晶粒的体积大小也改变硬度，但与碳无关；就含碳量而言，奥氏体的硬度低于铁素体，但奥氏体的含碳量远远大于铁素体，说明含碳量的多与少决定不了钢的硬度，硬度与钢的碳含量的多与少无关。就碳化物Fe3C的硬而脆而言，马氏体中渗碳体Fe3C的含量是很少的，但马氏体它很硬。退火状态的碳钢，渗碳体Fe3C含量高，但它的硬度并不高。各方面的事实证明：铁的性能必须是由结构决定的。 铁碳平衡图已清楚地表明，727℃度PSK线是碳钢与铸铁的共析转变温度线，实际就是同素异构转变温度线，它是纯铁的912℃度同素异构转变G点，在α-Fe晶体内碳原子增多到0.0218%的饱和含量后，由G点下降到P点。γ-Fe结构下晶体晶格缺陷处的饱和含碳量是0.77%。在γ-Fe结构下，当碳含量大于0.77%时，就在727℃度同素异构转变前，随着温度的下降，碳原子先从过饱和、后从次过饱和的晶粒内部缺陷处先后溢出，成为二次渗碳体，直至全部成为饱和的γ-Fe结构下的晶粒，到727℃度进行同素异构转变；当碳含量少于0.77%时，就在727℃度同素异构转变前，随着温度的下降，稍欠饱和含碳量的γ-Fe晶粒先转变为铁素体，转变后的铁素体缺陷处马上挤出碳原子再补充到原晶粒较缺乏碳原子的γ-Fe晶粒缺陷处，使之成为饱和含碳量的γ-Fe晶粒再进行铁素体转变，这个循环转变过程直至到727℃度的同素异构转变。碳原子的作用就是将纯铁的912℃的同素异构转变温度恒定降低到极限的727℃度。碳与钢的硬度无关，只是将同素异构转变温度下降，转变温度下降的后果就是晶粒体积的缩小温区扩大，从912℃度下降到727℃度，以及淬火时晶体转变温度与速度降低可轻易得到马氏体。 无论过冷度的大与小，碳钢只要发生γ-Fe向α-Fe的同素异构转变，就必定有珠光体产生（0.0218C%以上），这是结构转变时，大量碳原子被挤出结构内部，挤到晶粒的晶界处，聚集化合成荧光闪亮的金属碳化物Fe3C小球，继而与多个铁素体晶粒机械混合的原因。晶胞的参数已表明：α-Fe晶胞的晶格常数为2.86埃，晶胞体积（2.86）3=23.39, 晶格间隙半径为0.36埃，铁原子半径为1.23埃；γ-Fe晶胞的晶格常数为3.56埃，晶胞体积（3.56）3=45.11, 晶格间隙半径为0.52埃，铁原子半径为1.26埃。α-Fe晶胞的参数远远小于γ-Fe晶胞的参数，光体积就基本小了一半，连铁原子半径都变小。所以，转变后的α-Fe晶粒，已在结构的
ITO靶材在LCD
ITO靶材在LCD之應用與發展趨勢 金屬中心產業資訊與企劃組 張嘉仁 TEL:07-3513121 EXT 2332 一、前言 靶材為鍍膜的材料之一，在電子資訊產品上應用很廣，近年來隨著國內3C 產業的蓬勃發展，靶材逐漸受到重視。其中ITO靶是較特殊的材料，形成薄膜後，因為透明並具導電性，因此通常又稱為透明導電膜。ITO透明導電薄膜在顯示器及光電產品的應用上，扮演著關鍵的角色，且由於國內平面顯示器在全球已具舉足輕重的份量，因此無論是靶材業者或使用者，都非常關注ITO靶材的動向，其後續發展更是值得觀察的課題。 二、ITO靶材的應用 ITO是Indium Tin Oxide的簡稱，所謂ITO是指Indinum及Tin的氧化和合物，ITO靶要形成特性優良的薄膜，除須有精密的濺鍍設備及豐富的實務經驗外，也需有高密度且高穩定性的ITO靶材配合。ITO成膜後，因為透明又具導電性，所以又稱透明導電膜，也因為須具備導電性與透光性，因此品質要求上須低電阻與高透光率。 在LCD的應用上，如【圖1】，所示其可形成電極，與液晶電極構成正負極以驅動液晶分子旋轉，以呈現出不同的文字、圖案與畫面。目前，ITO透明導電膜，除應用在液晶顯示器面板外，尚可應用在許多產品上，如接觸感應面板(Touch Panel)、有機發光平面顯示面板(Organic ELD Panel)、電漿顯示面板(PDP Panel)、汽車防熱除霧玻璃、太陽能電池、光電轉換器、透明加熱器防靜電膜、紅外線反射裝置等。 圖1 ITO在TFT-LCD之應用 資料來源：IEK化材組/金屬中心 ITIS計畫整理 三、ITO靶材發展趨勢 LCD經過長時間的發展後，產品品質不斷提升，成本也不斷下降，相對的，對ITO靶材之要求也隨之提高，因此，配合LCD的發展，未來ITO靶材大致有
ito靶材的制备
ITO靶材 ITO靶材简介 ITO靶材是三氧化二铟和二氧化锡的混合物，是ITO薄膜制备的重要原料。ITO靶主要用于ITO膜透明导电玻璃的制作，后者是制造平面液晶显示的主要材料，在电子工业、信息产业方面有着广阔而重要的应用。ITO靶的理论密度为7115g/ cm3。优质的成品IT O靶应具有≥99%的相对密度。这样的靶材具有较低电阻率、较高导热率及较高的机械强度。高密度靶可以在温度较低条件下在玻璃基片上溅射，获得较低电阻率和较高透光率的导电薄膜，甚至可以在有机材料上溅射ITO导电膜。目前质量最好的ITO溅射靶，具有≥99%相对密度。 靶材制备技术 日本新金属学会在二十世纪九十年代初期就把ITO靶材列为高科技金属材料的第一位。我国在“九五”期间也曾将它作为国家“九五”攻关重点项目进行立项研究，尝试了热压、烧结以及热等静压几种制备方法，但是未能形成大规模的工业化生产。国外生产的ITO 靶材早已投放市场，主要产家有德国Leybold （莱博德）公司、日本Tosoh（东曹）公司、日本Energy（能源公司）、日本SamITO（住友）公司以及韩国Samsung（三星）公司。国内生产靶材的公司主要有：株洲冶炼集团有限责任公司、宁夏九0五集团、威海市蓝狐特种材料开发有限公司、韶关西格玛技术有限公司和柳州华锡有限责任公司等。 ITO靶材的制造技术 高性能的ITO靶材必须具备以下的性能：高密度，ITO靶材的理论密度为7.15g/cm3，商业产品相对密度至少要达98%以上，目前高端用途的产品密度在99。5%左右；高耐热冲击性；组织均一无偏析现象；微细均匀的晶粒大小；纯度达到99。99%。 目前ITO靶材的生产工艺和技术设备已较为成熟和稳定，其主要制备方法有热等静压法、真空热压法、常温烧结法、冷等静压法。 真空热压法
几种材料微观结构分析方法简介
几种材料微观结构分析方法简介 Introduction to several materials microstructure analysis method 黑道梦境间谍 指导教师:XXX 摘要:材料的微观世界丰富多彩,处处蕴含着材料之美.然而如何分析材料的微观结构是一个很重要的问题.本文章将介绍几种分析材料微观结构的方法, 通过微观结构分析仪器来对微观材料结构进行探索 关键词:材料微观结构X射线激光拉曼光谱电子显微分析方法
1 引言 材料科学在21世纪的地位愈发重要,各种各样的材料具有许多优良的物理及化学特性以及一系列新异的力、光、声、热、电、磁及催化特性，被广泛应用于国防、电子、化工、建材、医药、航空、能源、环境及日常生活用品中，具有重大的现实与潜在的高科技应用前景。材料科技是未来高科技的基础, 而微观材料分析方法是材料科学中必不可少的实验手段。因此, 微观材料分析方法对材料科学甚至是整个科技的发展都具有重要的意义和作用. 2 X射线分析 X射线是一种波长很短的电磁波，这是1912年由劳埃M.von Laue指导下的著名的衍射实验所证实的。X射线衍射是利用X射线在晶体中的衍射现象来分析材料的晶体结构、晶格参数、晶体缺陷（位错等）、不同结构相的含量及内应力的方法。这种方法是建立在一定晶体结构模型基础上的间接方法，即根据与晶体样品产生衍射后的X射线信号的特征去分析计算出样品的晶体结构与晶格参数，并且可以达到很高的精度。然而由于它不是显微镜那样可以直接观察，因此也无法把形貌观察与晶体结构分析微观同位地结合起来。由于X射线聚焦的困难，所能分析样品的最小区域（光斑）在毫米数量级，因此对微米及纳米级的微观区域进行单独选择性分析也是无能为力的。 通常获得X射线是利用一种类似热阴极二极管的装置，用一定材料制作的板状阳极（A，称为靶）和阴极（C，灯丝）密封在一个玻璃-金属管壳内，阴极通电加热，在阳极和阴极间加以直流高压U（数千伏至数十千伏），则阴极产生的大量热电子e将在高压电场作用下飞向阳极，在它们与阳极碰撞的瞬间产生X射线，如图1.1所示。 因此，产生X射线的条件是： 1产生自由电子； 2使电子作定向的高速运动； 3在其运动的路径上设置一个障碍物使电子突然减速或停止。 用仪器检测此X射线的波长，发现其中包含两种类型的波谱，即连续X射线波谱和特征X射线波谱。 其中特征X射线是：当加于X射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值UK时，在连续谱的某些特定的波长位置上，会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱，它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值，此波长可作为阳极靶材料的标志或特征，故称为特征X射线谱。特征谱只取决于阳极靶材元素的原子序数。 3 激光拉曼光谱分析 拉曼散射的过程涉及光的弹性散射和非弹性散射，当一束频率为n。的单色光照射到样品上时，都会发生散射现象，产生散射光，将产生弹性散射 (Rayleighscattering)和非弹性散射(Raman scattering)。散射光的大部分具有与入射光(激发光)相同的频率，即散射光的光子能量与入射光的相同，这就是弹性散射，称为瑞利散射。当散射光的光子能量发生改变与入射光不同时，其频率高于和低于入射光即非弹性散射，称为拉曼散射。频率低于激发光的拉
材料微观结构与性能分析报告
实用标准 完成时间：2016年XX月XX日
摘要 材料分析检测技术，是关于材料成分、结构、微观形貌的检测技术及相关理论基础的研究，在众多领域的研究和生产中被广泛应用。本报告以Mg/Al扩散焊接接头的检测分析为例，分别介绍了扫描电镜（SEM）、X光衍射技术（XRD）、电子探针（EPMA）等材料微结构表征手段和显微硬度、断裂强度测试等材料力学性能测试手段的具体应用。 关键词：材料分析；微观形貌；力学性能 Abstract Material analysis and testing technology are detection technologies and theoretical foundations about material composition, structure, microstructure. They are widely used in many fields of research and production. This report introduce the detection of Mg/Al diffusion bonding joint as an example, and discusses the application progress of X-ray diffraction technology in material analysis, such as SEM, XRD, EPMA which are used for material microstructure analysis and microhardness, breaking strength which are used for mechanical properties testing. Keywords: materials analysis; microstructure; mechanical properties
ITO靶材背景资料
ITO靶材背景资料 用ITO陶瓷靶生产电子溅射ITO透明导电膜玻璃，是当今知识经济时代信息产业极为重要的电子陶瓷产品。目前，该产品只有德国、美国、日本等国家生产，比较著名的有德国LeyboldMaterials莱宝公司，而国内尚处于研究开发阶段，未形成产业。 1、利用ITO透明导电膜玻璃优良的透明导电性能和良好的加工工艺性能，已开始大量用于液晶显示器TFT、LCD、PLZT陶瓷反射显示器制造，用于笔记本电脑、壁挂电视机、移动通讯手机、计算器，各种图像及数码显示电子仪器等，产品可达到薄、轻、低、美的优良性能：薄如壁画；轻只有CRT显示器的几百分之一；低功耗、低电压；画面精美，特别作为CAD图形工作TFT显示器，线条显示明亮清晰，不伤视力，是任何高档CRT显示器所无法比拟的。 2、ITO透明导电膜玻璃作为面发热体，通电后可以除冰霜，用于飞机挡风玻璃、飞机眩窗、激光测距仪、潜望镜观察窗等，多年来已得到了广泛应用。 3、ITO透明导电膜玻璃正反面具有相反的红外线通过及反射性能，玻璃正面具有优良的红外线通过功能，衰减量极小，而反面又具有红外线阳挡反射作用，因而该玻璃具有优良的保温透光性能，已大量用于制造冷藏柜。 随着成本的降低，将可用于房屋节能：夏季时反面朝外，阻挡高热红外线射入，房间凉爽；冬季正面朝外，太阳红外线可照入房内，
房间节能温暖。 4、ITO透明导电膜玻璃对微波具有衰减作用，可达30db，用于需要电磁屏蔽的场所，如计算机机房、雷达屏蔽保护、家电微波炉视窗等。 5、ITO透明导电膜玻璃作为太阳能电池的重要组成部分及透明导电电极，已得到大量应用。 根据有关报道，2001年将大量生产液晶CRT，而且“南波”、“洛波”等大型玻璃产业公司将扩建上马ITO玻璃产品生产线。因此，专家分析ITO陶瓷靶在国内具有良好的产业前景。
金属靶材生产加工项目立项报告
金属靶材生产加工项目 立项报告 规划设计/投资分析/实施方案
金属靶材生产加工项目立项报告 高纯溅射靶材行业是典型的技术密集型行业，要求业内厂商具有较强的技术研发实力和先进的生产工艺，具有完善的品质控制能力。其主要技术门槛表现在以下几个方面。纯度和杂质含量控制是靶材质量最重要的指标。靶材的纯度对溅射薄膜的性能有很大影响。若靶材中夹杂物的数量过高，在溅射过程中，易在晶圆上形成微粒，导致互连线短路或断路。靶材的成分与结构均匀性也是考察靶材质量的关键。对于复相结构的合金靶材和复合靶材，不仅要求成分的均匀性，还要求组织结构的均匀性。晶粒晶向控制是产品研发主要攻克的方向。溅射镀膜的过程中，致密度较小的溅射靶材受轰击时，由于靶材内部孔隙内存在的气体突然释放，造成大尺行业深度研究寸的靶材颗粒或微粒飞溅，或成膜之后膜材受二次电子轰击造成微粒飞溅，这些微粒的出现会降低薄膜品质。例如在极大规模集成电路制作工艺过程中，每150mm直径硅片所能允许的微粒数必须小于30个。怎样控制溅射靶材的晶粒，并提高其致密度以解决溅射过程中的微粒飞溅问题是溅射靶材的研发的关键。靶材溅射时，靶材中的原子最容易沿着密排面方向优先溅射出来，材料的结晶方向对溅射速率和溅射膜层的厚度均匀性影响较大，最终影响下游产品的品质和性能。需根据靶材的组织结构特点，采用不同的成型方法，进行反复的塑性变形、热处理工艺加以控制。
该金属靶材项目计划总投资7444.10万元，其中：固定资产投资 5178.95万元，占项目总投资的69.57%；流动资金2265.15万元，占项目 总投资的30.43%。 达产年营业收入18041.00万元，总成本费用14083.11万元，税金及 附加150.99万元，利润总额3957.89万元，利税总额4654.80万元，税后 净利润2968.42万元，达产年纳税总额1686.38万元；达产年投资利润率53.17%，投资利税率62.53%，投资回报率39.88%，全部投资回收期4.01年，提供就业职位314个。 报告根据项目产品市场分析并结合项目承办单位资金、技术和经济实 力确定项目的生产纲领和建设规模；分析选择项目的技术工艺并配置生产 设备，同时，分析原辅材料消耗及供应情况是否合理。 ...... 靶材是溅射薄膜制备的源头材料，又称溅射靶材。是制备晶圆、面板、太阳能电池等表面电子薄膜的关键材料。
金融市场微观结构理论概述
金融市场微观结构理论 杨长汉1 金融市场微观结构理论是证券投资理论中的一个新兴的理论分支，并且在诞生以后就得到了迅速的发展。金融市场微观结构理论要说明的就是在一定的市场微观结构下,证券资产的价格是如何形成的,从而揭示证券市场中的微观结构如何对证券资产价格的形成过程产生影响。我们知道，一般的市场结构指整个金融市场的组织结构，并具有不同的划分方法,比如金融市场按照期限可分为资本市场和货币市场、按照地域可分为国内金融市场和国际金融市场;按照交易对象可分为债券市场、股票市场、外汇市场、黄金市场、期货市场以及期权市场等等。而这里所说的金融市场微观结构从狭义上来讲是指资产价格的发现机制，但金融市场微观结构也有广义的概念，包括价格的发现机制、信息的传播机制以及清算机制等方面。 一、金融市场微观结构理论的发展历程2 (一)20世纪7０年代以前:金融市场微观结构理论的思想萌芽 我们知道，金融市场微观结构理论主要说明的就是在金融市场上,既定的交易规则以及微观主体的行为如何对证券价格的形成过程产生影响。因此，金融市场微观结构理论的思想渊源应该是微观经济理论中的价格理论。 微观经济理论中价格理论主要包括古典经济学派的的供求价格论和新古典经济学派的均衡价格论。 1 古典经济学派的供求价格决定论 最早对供求价格论进行论述的是古典经济学派的斯密(Sｍith)和李嘉图（Ｒicardo)，他们在配第(Ｐeｔty)劳动价值论的基础上，提出了价格决定的供求学说。 随后，法国经济学家古诺(Cournot,1838）发展了供求价格理论，他认为经济中的需求和供给都可以用一定的数学模型来表示，它们都与价格存在一定的函数关系。古诺的论述是后来微观经济理论中价格理论的重要思想来源。在19世纪以后,西方经济学理论体系是新古典 1文章出处：《中国企业年金投资运营研究》杨长汉著 杨长汉，笔名杨老金。师从著名金融证券学者贺强教授，中央财经大学MBA教育中心教师、金融学博士。中央财经大学证券期货研究所研究员、中央财经大学银行业研究中心研究员。 2(美)莫林.奥哈拉著.杨之曙译.市场的微观结构理论[M].北京：中国人民大学出版社，2007年.
超高密度ITO靶材制备--MMF法
三井金属公司过滤式成形模法 （Mitsui Membrane Filter MMF） ITO靶材工艺 1.ITO粉的制备 将氧化铟(In203)、氧化锡(SnO2)等原料粉末混合，煅烧产生In203母相及微细In2Sn3012粒子混合物。具有特定形状的微细In2Sn3012粒子，其特征（图1.1）从粒子之虚拟中心以放射线状形成针状突起的立体星形。In2Sn3012微细粒子的水平费雷特(Feret)直径的平均值以0.25μm以上为较佳，In2Sn3012微细粒子之圆形度系数的平均值以0.8为较佳，尤佳为0.73至0.49（图1.1.1）。成为IT0烧结体本身的体电阻值达1.35x 10-4Ω?cm以下、结瘤和打弧最少的溅镀靶材料。使用该ITO溅镀靶所获得一种物性参差较少的优异ITO膜，具有非晶质安定性、高温下优异的膜特性，可容易进行之后的蚀刻加工，减低蚀刻残渣量。 图1.1 微细粒子从水平方向的全像素数求出水平菲雷特直径的原理示意图 1.In2O3母相 2.微细粒子 3.粒界 4.化合物相 5.无微细粒子区 10.ITO烧结体 (源自JP2008063943 CN101578245A 烧结体及ITO溅射靶) 图1.2 ITO靶材SEM(30000倍)微细粒子照片 2. 素坯成形
将氧化铟氧化锡混合的原料粉末、离子交换水、5mm氧化锆球装入树脂制的罐中，球磨混合20小时；加入有机添加剂(聚羧酸系分散剂)混合1小时；1小时后添加适量蜡系粘结剂，球磨混合19小时。将所构成的磨浆(s1urry)注入到用以从陶瓷原料磨浆将水分减压排水以获得成形体的由非水溶性材料所构成的过滤式成形模，且将磨浆中的水分予以减压排水而制作成形体，并将此成形体进行干燥脱脂。 （源自ITO导电玻璃及相关透明导电膜之原理及应用台湾胜华科技股份有限公司黄敬佩20060607 PPT报告） 图1.3 三井膜过滤成型法（MMF）ITO靶材工艺示意图 平板成形模 凹凸性状成形模 1.浆料 2.上成型框 3.下成型框 4.过滤膜（湿式滤布） 5.填充材料 6.排水孔
ITO靶材的综述
ITO靶材的研究现状与发展趋势 引言 近年来随着平面显示行业以及平板显示器尺寸大型化，性能优良化的高速发展，要求用于高端平面显示器的高密度靶材，具有生产低成本化、尺寸大形化、成分结构均匀化及高利用率的发展趋势。因为ITO靶材性能是决定TCO产品质量，生产效率，成品率的关键。TCO 生产厂商要求生产过程中能够稳定连续地生产出电阻和透过率均匀不波动的导电玻璃，这要求ITO靶性能既优良又稳定。 高端TFT- LCD用ITO靶材均来自日本的东曹、日立、住友、日本能源、三井，韩国三星康宁，美国优美克，德国的贺力士等公司。日本在高端ITO靶材生产技术方面一直处于领先地位，几乎垄断了大部分TFT液晶市场。然而，由于国内没有完全打破高密度ITO 靶材生产的技术瓶颈，靶材的产品质量无法满足高端平板显示器的要求，同时我国作为LCD 以及其它需要高密度ITO靶材的平面显示器材的消费大国，国内的平面显示器材所需的高密度ITO靶材几乎全部从国外进口，仅有小批量用于低端液晶产品的生产，难以与国外竞争。因此，对ITO靶材制备工艺的研究具有十分重要的意义。 ITO靶材简介 透明导电薄膜的种类很多，主要有ITO，TCO，AZO等，其中ITO的性能最佳，ITO 具有高的透光率，低电阻率。目前ITO的制备方法主要是磁控溅射，要获得高质量的ITO 薄膜，制备高密度、高纯度和高均匀性的ITO靶材是关键。ITO溅射靶的理论密度为7115g/cm3。优质的成品ITO溅射靶应具有≥99%的相对密度。这样的靶材才具有较低电阻率、较高导热率及较高的机械强度。高密度靶可以在温度较低条件下在玻璃基片上溅射，获得较低电阻率和较高透光率的导电薄膜。甚至可以在有机材料上溅射ITO导电膜。 目前ITO靶材的制备方法主要有热压法、冷等静压-烧结法、热等静压法。其中热等静压法制备的ITO靶材的质量最高，其相对密度能达到99%以上，但是需要昂贵的设备，制备成本较高，周期较长。采用冷等静压-烧结法，烧结温度高，保温时间长，制备工艺复杂。放电等离子烧结(SPS)是在脉冲电流作用下，粉末颗粒间放电，产生瞬间高温进行烧结。SPS 技术具有快速、低温、高效率等优点。能在很低的烧结温度下，保温很短的时间制备高密度的材料。 日本新金属学会在二十世纪九十年代初期就把ITO靶材列为高科技金属材料的第一位。我国在“九五”期间也曾将它作为国家“九五”攻关重点项目进行立项研究，尝试了热压、烧结以及热等静压几种制备方法，但是未能形成大规模的工业化生产。国外生产的ITO靶
ITO靶材制备
ITO靶材的制备及其性能研究 培养单位：材料复合新技术国家重点实验室 学科专业：复合材料学 研 究 生：郭 伟 指导老师：王为民 教 授 2009年5月
分类号 学校代码 10497 UDC 学号 104972060235 学 位 论 文 题 目 ITO 靶材的制备及其性能研究 英 文 题 目 Study on Fabrication of ITO Targets and Its properties 研究生姓名 郭 伟 姓 名 王为民 职称 教授 学位 博士 单位名称 材料复合新技术国家重点实验室 邮 编 430070 申请学位级别 硕 士 学科专业名称 复合材料学 论文提交日期 2009.5 论文答辩日期 2009.5 学位授予单位 武汉理工大学 学位授予日期 答辩委员会主席 评阅人 2009年5月 指导教师
独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签 名： 日 期： 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。 (保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生（签名）：导师（签名）：日期：
论几种材料微观结构分析方法
论几种材料微观结构分析方法 摘要：决定材料性质最为本质的内在因素：组成材料各元素原子结构，原子间相互作用相互结合，原子或分子在空间排列，运动规律，以及原子集合体的形貌特征，因此探测物体内部微结构对于材料的研究有着重要的物理意义 关键词:X射线;光学显微镜;扫描电镜；透射电子显微镜；红外光谱分析 一、X射线单晶体衍射仪(X-ray single crystal diffractometer,简写为XRD) 基本原理：根据布拉格公式：2dsinθ=λ可知，对于一定的晶体，面间距d一定，有两种途径可以使晶体面满足衍射条件，即改变波长λ或改变掠射角θ。X射线照射到某矿物晶体的相邻网面上，发生衍射现象。两网面的衍射产生光程差ΔL=2dsinθ，当ΔL等于X射线波长的整数倍nλ(n为1、2、3….，λ为波长)时，即当2dsinθ=nλ时，干涉现象增强，从而反映在矿物的衍射图谱上。不同矿物具有不同的d值。X射线分析法就是利用布拉格公式并根据x射线分析仪器的一些常数和它所照出的晶体结构衍射图谱数据，求出d，再根据d值来鉴定被测物。 主要功能：收集晶体衍射数据以及进一步确定晶体结构，过程主要包
括：挑选样品，上机，确定晶胞参数，设定参数进行数据收集，数据还原，结构解析。 二、光学显微镜（Optical Microscopy ，简写为OM） 基本原理：显微镜是利用凸透镜的放大成像原理，将人眼不能分辨的微小物体放大到人眼能分辨的尺寸，其主要是增大近处微小物体对眼睛的张角（视角大的物体在视网膜上成像大），用角放大率M表示它们的放大本领。因同一件物体对眼睛的张角与物体离眼睛的距离有关，所以一般规定像离眼睛距离为25厘米（明视距离）处的放大率为仪器的放大率。显微镜观察物体时通常视角甚小，因此视角之比可用其正切之比代替。 显微镜放大原理光路图 显微镜由两个会聚透镜组成，光路图如图所示。物体AB经物镜成放大倒立的实像A1B1，A1B1位于目镜的物方焦距的内侧，经目镜后成放大的虚像A2B2于明视距离处。 主要功能：把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息。 三、扫描式电子显微镜（scanning electron microscope，简写SEM）工作原理：SEM的工作原理是用一束极细的电子束扫描样品，在样品表面激发出次级电子，次级电子的多少与电子束入射角有关，也就是说与样品的表面结构有关，次级电子由探测体收集，并在那里被闪
微观结构分析
微观结构分析 目的： 材料成型及使用中，其内部的组织结构类型、晶粒大小、晶格取向将影响材料的用途、寿命及可靠性。故材料微观结构检查是材料质量管控的关键环节。 依据标准： GB/T 13298 链接： 一、样品制备 二、宏观金相组织评定 三、微观金相组织评定 四、晶粒度/夹杂物检查 五、孔隙率分析 六、渗碳/渗氮/硬化层厚度 七、相结构分析 八、残余应力分析
链接一：样品制备 原理： 样品剖面研磨属于破坏性实验，利用砂纸(或钻石砂纸)作研磨，加上后续抛光，可处理出清晰的样品剖面，是种快速的样品制备方法，搭配后续的检测设备(光学显微镜或扫描式电子显微镜)可以观察样品之剖面结构。除了一般IC结构观察外，像是PCB、PCBA或LED等各式样品皆可藉由此方法，进行样品剖面观察。 样品剖面研磨之基本流程： 切割：利用切割机裁将样品裁切成适当尺寸 冷埋：利用混合胶填满样品隙缝，增强样品之结构强度，避免受研磨应力而造样品毁损 研磨：样品以不同粗细之砂纸(或钻石砂纸)，进行研磨 抛光：于绒布转盘上加入适当的抛光液，进行抛光以消除研磨所残留的细微刮痕应用： IC之产品，如覆晶封装( Flip Chip)、铝/铜制程结构、C-MOS Image Sensor PCB/PCBA等各种板材或成品 LED成品 机台种类 化学实验抽气柜TEM试片制备用离子蚀刻 机各式低倍/高倍光学显 微镜 机械研磨抛光机 实例照片
目的： 评价压铸件或焊缝是否存在空洞、夹杂，压铸件的组织走向，焊缝是否存在未焊透等明显缺陷。典型图片：
主要用于检查金属材料微观的组织构成、晶粒度、夹杂物等，以判断材料是否能够满足使用要求。 典型图片： 纯铜管金相灰铸铁金相黄铜管金相 链接四：晶粒度/夹杂物分析 链接五：孔隙率分析 分析镀层表面孔隙及基材内部孔洞所占比例。 镀铬层表面孔隙率测试图片铸铝孔隙率图片
金融市场微观结构理论
金融市场微观结构理论 金融市场微观结构理论(Financial Market Microstructure Theory) [编辑] 金融市场微观结构理论的概述 金融市场微观结构理论是现代金融学中一个重要的新兴分支。它产生于20世纪60年代末，真正发展于20世纪80、90年代，至今依然方兴未艾。并且它与金融学的其它分支，如行为金融学、实验金融学等有互相融合的发展趋势。一般认为，金融市场微观结构理论的核心是要说明在既定的市场微观结构下，金融资产的定价过程及其结果，从而揭示市场微观结构在金融资产价格形成过程中的作用。 金融市场微观结构的概念有狭义与广义之分。狭义的市场微观结构是仅指市场价格发现机制，广义的市场微观结构是各种交易制度的总称，包括价格发现机制、清算机制与信息传播机制等。显然，期货市场的微观结构概念比一般广义的微观结构概念还要宽泛一些，因为期货市场所交易的“资产”是一份合约，而不是有价证券。而合约中既包括了部分交易与清算机制的内容，也包括了影响其市场价格行为的其它条款。因此合约设计本身也构成期货市场微观结构的一项重要内容。 金融市场微观结构理论研究的核心是金融资产交易及其价格形成过程和原因的分析,因此目前对该理论的应用主要集中在资产定价领域,拓展开去,该理论在公司财务和收入分配等方面也将有广泛的应用前景。 [编辑] 金融市场微观结构理论的研究起源及对象 金融市场微观结构理论是对金融市场上金融资产的交易机制及其价格形成过程和原因进行分析。一般认为该理论产生于1960年代末，德姆塞茨1968年发表的论文《交易成本》奠定了其基础。但真正引起人们重视源于1987年10月纽约股市暴跌。这次事件使人们去思考股市的内在结构是否具有稳定性、股市运作的内在机理是如何的等有关股市微观结构问题。 从目前该领域的权威著作美国康奈尔大学奥哈拉教授(2002年美国金融学会主席)的”Market Microstructure Theory”来看，市场微观结构理论研究的主要领域包括：(1)证券价格决定理论：主要包括交易费用模型和信息模型。分析证券市场价格决定中交易费用和信息的影响；(2)交易者的交易策略研究：先验地将交易者分成两种类型(知情交易者和非知情交易者，根据是否有信息优势)
固溶体的微观结构理论分析
固溶体的微观结构理论分析 在无机非金属材料中，除玻璃以外，大多数是晶态材料。但是，实际使用的各种无机非金属材料几乎都不是理想晶体。它们不但在几何构型上存在着各种可能的缺陷，而且，由于外加组分的掺杂，导致成分和构造都不同于理想晶体。从而形成了各种不同类型的固溶体。 所谓固溶体是指：在固态条件下，一种组分内“溶解”了其他组分而形成的单一、均匀的晶态固体。这种组分称为溶剂，其它的组分即为溶质。但微观结构上如结点的形状、大小可能随成分的变化而改变。如自然界辉石就是一个多种成分的固溶体。自然界矿物中广泛存在的离子或离子团之间的置换的化学现象，过程称为类质同象或固溶体。类质同像是矿物结晶时，其晶体结构中一种位置被两种或两种以上的不同元素（或基团）而形成混晶的现象，而固溶体是反映形成这种混晶的矿物结构。 在无机非金属材料中，实际遇到的固溶体类型较多，目前有许多种分类方法。按溶质原子在溶剂晶体结构中所处的位置可分为置换固溶体和间隙固溶体两种（如图示）。置换式固溶体是指溶质原子处于溶剂晶格中某些节点的位置上，即置换了溶剂原子，如α黄铜中，锌置换了铜原子；间隙式固溶体是指较小的溶质原子处于较大的溶剂原子所形成的间隙处，如α铁中，碳原子处在铁原子排列的间隙处。按溶质原子在溶剂晶体中的溶解度可以分为连续固溶体和有限固溶体两类。连续固溶体是指溶质和溶剂可以按任意比例相互固溶；有限固溶体则表示溶质只能以一定的限量融入溶剂，超过这一限度即出现第二相。 在无机非金属材料中，置换固溶体是最常见也是最重要的。由于置换粒子的大小、性质不同，从而使主晶体发生晶格畸变，出现连续固溶和有限固溶两种情况。从以往接触到的置换固溶体来看，有一些因素影响着置换固溶体中离子取代的程度。现归纳如下：（1）原子或离子的大小：从几何角度来看，相互替代的离子大小愈相近，则固溶体越稳定。有经验规律表示：|（r1-r2）/r1|小于15%时，才有可能形成连续固溶体；此值在15%~30%时，可以形成有限固溶体；当大于30%时，基本上不生成固溶体。在离子晶体中，离子半径大小对固溶体的影响是十分重要的。 （2）晶体的结构类型：从热力学角度来看，如果形成固溶体时由于离子取代使结合能增加，则当离子取代浓度增大时，固溶体的内能将随之增加，因此，连续固溶体的生成，必须是内能的增加还不致使自由能显著上升，以引起结构的改变。因此，结构类型相同是一个很重要的条件。 （3）离子的电荷：置换固溶体中，离子的取代可以是等价的，也可以是不等价的，但
材料微观结构与性能分析
完成时间：2016年XX月XX日
摘要 材料分析检测技术，是关于材料成分、结构、微观形貌的检测技术及相关理论基础的研究，在众多领域的研究和生产中被广泛应用。本报告以Mg/Al扩散焊接接头的检测分析为例，分别介绍了扫描电镜（SEM）、X光衍射技术（XRD）、电子探针（EPMA）等材料微结构表征手段和显微硬度、断裂强度测试等材料力学性能测试手段的具体应用。 关键词：材料分析；微观形貌；力学性能 Abstract Material analysis and testing technologyare detection technologies and theoretical foundations about material composition, structure, microstructure. They are widely used in many fields of research and production. This report introduce the detection of Mg/Al diffusion bonding joint as an example,and discusses the application progress of X-ray diffraction technology in materialanalysis, such as SEM, XRD, EPMA which are used for material microstructure analysis and microhardness, breaking strength which are used for mechanical properties testing. Keywords:materials analysis; microstructure; mechanical properties
ITO靶材烧结工艺
ITO靶材烧结工艺 ITO（氧化铟锡）是制备ITO导电玻璃的重要原料。ITO 靶材经溅射后可在玻璃上形成透明ITO导电薄膜，其性能是决定导电玻璃产品质量、生产效率、成品率的关键因素。ITO 靶材性能的重要指标是成分、相结构和密度，ITO溅射靶材的 成分为In 2O 3 +SnO 2 ，氧化铟与氧化锡成分配比通常为90:10（质 量比），在ITO靶材的生产过程中必须严格控制化学氧含量及杂质含量，以确保靶材纯度。 ITO靶材制备流程 一、ITO靶材的成型工艺 制备出成分均匀、致密度较高的初坯，对经过低温热脱脂和烧结后工艺处理得到的靶材的致密度和电阻率有着重要的作用。目前在靶材成形方面常用的方法主要有：冷等静压成
形、注浆成形、爆炸压实成形、凝胶注模成形等。 二、ITO靶材的烧结工艺 经过成形工艺处理后的ITO素坯只是半成品，素坯需要进行进一步的烧结处理得到ITO靶材。 ITO靶材的烧结技术主要由以下几种：常压烧结法、热压法、热等静压法（HIP）、微波烧结法、放电等离子烧结法等。 三、常压烧结法 又称气氛烧结法，是指以预压方式制造高密度的靶材，在一定的气氛和温度下烧结的方法。由于对气氛和温度分别进行了严格的控制，避免了晶粒的长大，提高了晶粒分布的均匀性。 特点：该法具备生产成本低、靶材密度高、可制备大尺寸靶材等优点。但是，常压烧结法一般通过添加烧结助剂进行烧结，而烧结助剂难以彻底去除，而且在烧结过程中靶材容易断裂，因此该法对其生产工艺提出了较高的技术要求。日本企业就是以其成熟的常压烧结法作为主要技术，生产的靶材具有高性能 四、热等静压法 其原理是在高压氩气的氛围下，将粉体材料置入具有高温高压的容器中，粉体在均匀压力的作用下形成密度非常高的靶材。