1、氧化錫銻(ATO)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型透明導(dǎo)電氧化物材料，其資源豐富、價(jià)格便宜、無(wú)毒無(wú)污染，而且具有禁帶寬度大(＞3.6eV)、導(dǎo)電性好、可見(jiàn)光透過(guò)率高、抗輻射、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)異性能，將在太陽(yáng)能電池、顯示器和其它光電材料等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。而為了實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，可選用工業(yè)上應(yīng)用較廣的濺射鍍膜技術(shù)。而高質(zhì)量的濺射靶材是濺射鍍膜中最主要的原材料，因此必須制備出高品質(zhì)的ATO陶瓷靶材，要求其致密度高、導(dǎo)電性好且雜質(zhì)含量低。但由于SnO

2、2在高溫下(＞1100℃)易揮發(fā)和產(chǎn)生氣孔缺陷，導(dǎo)致ATO陶瓷靶材難以致密化。添加燒結(jié)助劑雖能改善其致密度，但會(huì)惡化導(dǎo)電性能。此外，Sb存在變價(jià)(Sb5+和Sb3+)導(dǎo)致電性能不穩(wěn)定，難以控制。因此，本文提出了制備物相單一、致密度高、導(dǎo)電性優(yōu)良的ATO陶瓷靶材的研究目標(biāo)。
　　 首先，針對(duì)ATO陶瓷靶材難燒結(jié)、致密度低的技術(shù)難點(diǎn)，本論文采用了以純SnO2納米粉體和Sb摻雜含量為20at.％的ATO(ATO-20)納米粉體為原料，

3、并與放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS)相結(jié)合的方法，提高原料燒結(jié)活性，降低燒結(jié)溫度，抑制SnO2揮發(fā)，從而促進(jìn)燒結(jié)致密化。研究了SPS工藝參數(shù)（如燒結(jié)溫度、升溫速率、燒結(jié)壓力和保溫時(shí)間）和Sb摻雜含量對(duì)ATO陶瓷靶材的物相組成、致密度和微觀結(jié)構(gòu)的影響。因此，確定了SPS最佳燒結(jié)工藝:燒結(jié)溫度為1000℃，升溫速率為100℃/分鐘，燒結(jié)壓力為40MPa，保溫時(shí)間為3分鐘。在此工藝條件下得到的不同Sb摻雜含量的ATO陶瓷靶材的致密度均大于94.5

4、％。其中，當(dāng)Sb摻雜含量為20at.％時(shí)，ATO陶瓷靶材的致密度最高可達(dá)97.2％。
　　 其次，對(duì)經(jīng)過(guò)SPS燒結(jié)后的ATO陶瓷靶材進(jìn)行了后期退火處理，研究了退火溫度和退火時(shí)間對(duì)ATO陶瓷靶材的物相組成、致密度和微觀結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，退火處理對(duì)ATO陶瓷靶材的物相組成和致密度的影響較小。
　　 最后，通過(guò)對(duì)SPS燒結(jié)后的不同Sb摻雜含量的ATO陶瓷靶材進(jìn)行電學(xué)性能測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，其電阻率均大于1×10-2Ω·cm。為了進(jìn)

5、一步降低ATO陶瓷靶材的電阻率，本論文引入了在空氣中進(jìn)行后期退火處理的工藝，從而彌補(bǔ)因SPS真空燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生的氧空位，并促進(jìn)更多的Sb3+氧化為Sb5+，最終達(dá)到組分均勻、結(jié)構(gòu)純化的目標(biāo)。研究了Sb5+/Sb3+比例、致密度、Sb摻雜含量和微觀結(jié)構(gòu)對(duì)退火前后ATO陶瓷靶材的電阻率、載流子濃度和遷移率的影響，并初步探討了其導(dǎo)電機(jī)理。結(jié)果表明:退火處理可顯著提高ATO陶瓷靶材中的載流子遷移率，從而導(dǎo)致ATO陶瓷靶材的電阻率顯著降低。其中，當(dāng)S