專利名稱：用于磁控濺射鍍膜的導電Nb₂O_5-x靶材及生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光電材料，具體地說，本發(fā)明是一種用于磁控濺射鍍膜的導電 Nb205_x靶材及生產方法。
背景技術：
目前，Nb205光學薄膜是一種用途廣泛的光學功能膜，在光學鏡頭、光纖光纜、眼鏡 鍍膜、光數(shù)據(jù)存儲、建筑玻璃鍍膜、高溫介質膜、激光裝置濾光片、保護膜、分光膜、高反射 膜、絕緣膜、熱反射膜、冷光膜等等領域和產品上，都有應用。目前普遍采用以Nb205材料為 靶源真空蒸發(fā)工藝制造，由于Nb205材料本身為電的不良導體，不能用更高生產效率的直流 磁控濺射法鍍膜，因而需要對其進行改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種用于磁控濺射鍍膜的導電Nb205_x靶材。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于磁控濺射鍍膜的導電Nb205_x靶材的生產方法。為了實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術方案一種導電Nb205_x靶材，其所用的原料粉體中，Nb205的含量為90-99. 7wt %，金屬鈮 粉含量為0. 3-10wt %，Nb205粉體平均粒徑為0. 05-50微米，金屬鈮粉的粒度彡200目，原料 粉體的純度大于或等于4N。所述的原料粉體為Nb205與金屬鈮粉的充分混合粉體。上述的導電Nb205_x靶材的生產方法，可以采用以下步驟A.以純度大于或等于4N、平均粒徑0. 5-30微米的Nb205粉作為靶材主原料，攙雜 0. 3_10wt%的細度大于200目的高純金屬Nb粉；B.將以上粉體與20-50%重量的去離子純水混和，加入0. 1-0. 5%的三乙醇胺作 為有機助劑，用球磨機球磨混合16小時以上；C.步驟B所得的水漿，加入0. 8-1. 5%聚乙烯醇作為有機粘接劑，繼續(xù)球磨混合 1-3小時；D.對步驟C的產物進行噴霧干燥造粒處理，即得平均粒子徑10-100微米的靶材原 料；E.將步驟D所得原料采用以下三種加工方式之一進行加工，得到相對密度大于 50%的坯體E1.用金屬模1-3噸/CM2的壓力成型；E2.冷等靜壓成型；E3.凝膠注模成型；F.將此坯體在空氣爐中300-600攝氏度保溫2_5小時脫除有機添加劑；G.在氬氣氛保護爐中或在真空爐中1150-1450攝氏度燒結致密，得到相對密度大 于98%的陶瓷半導體靶材，即得。
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所得材料導電性能良好，加工磨削到所需尺寸，即可用于磁控濺射制造Nb205光學 功能薄膜。本發(fā)明具有以下的優(yōu)點本發(fā)明制造了一種導電性能良好的Nb205_x靶材，體電阻率彡4X 10_2 Q . cm,可用于 直流磁控濺射制造氧化鈮功能薄膜。本發(fā)明使得用磁控濺射生產氧化鈮系列光學功能膜成 為可能，制造大面積氧化鈮系列光學功能膜時的膜層均勻度得以保證，生產過程更易控制， 生產效率比以前用常規(guī)不良導電體Nb205為靶源的真空蒸發(fā)鍍膜工藝提高30-50%。
具體實施例方式實施例1稱量純度為4N、平均粒徑10微米的Nb205粉作為主原料440克，加入重量比1 % 細度250目的金屬粉體Nb粉。加入30%重量的去離子純水和0.5%的三乙醇胺混和，用球 磨機球磨混合18小時，加入總重量的聚乙烯醇有機粘接劑，再球磨2小時，料漿噴霧干 燥造粒處理，即得平均粒子徑100微米的靶材原料，金屬模1噸/CM2的壓力成型得到相對密 度大于50%的直徑150毫米的坯體，將此坯體在空氣爐中400攝氏度保溫3小時脫除有機 添加劑，升溫到1450攝氏度燒結致密，得到相對密度98. 5%的陶瓷半導體，燒結體的導電 性能良好，電阻率儀測得體電阻率3. 7X 10_2 Q cm，將燒結體加工磨削到直徑76毫米厚度 6毫米的靶材，在SIM560磁控濺射機中直流磁控鍍膜，功率120W，Ar2的壓力為0. 6-1. OPa, 玻璃基板溫度室溫，濺射穩(wěn)定易控，濺射速率高達150nm/分鐘，用3M膠帶粘玻璃，然后拉開 無掉膜膜層附著力良好，用XP-1臺階儀測量測得薄膜厚度300 A士 10 A膜厚均勻度良好。實施例2稱量純度為4N、平均粒徑10微米的Nb205粉作為主原料900克，加入100克細度 250目的金屬粉體Nb粉。加入300克的去離子純水和5克三乙醇胺混和，用球磨機球磨混 合18小時，加入10克的聚乙烯醇有機粘接劑，再球磨2小時，料漿噴霧干燥造粒處理，即得 平均粒子徑100微米的靶材原料，金屬模1噸/CM2的壓力成型得到相對密度大于50%的 直徑150毫米的坯體，將此坯體在空氣爐中400攝氏度保溫3小時脫除有機添加劑，升溫到 1450攝氏度燒結致密，得到相對密度98. 5%的陶瓷半導體，燒結體的導電性能良好，電阻 率儀測得體電阻率3. 71X10_2Q _，將燒結體加工磨削到直徑76毫米厚度6毫米的靶材， 在SIM560磁控濺射機中直流磁控鍍膜，功率120W，Ar2的壓力為0. 6-1. OPa，玻璃基板溫度 室溫，濺射穩(wěn)定易控，濺射速率高達150nm/分鐘，用3M膠帶粘玻璃，然后拉開無掉膜膜層附 著力良好，用XP-1臺階儀測量測得薄膜厚度300人士 10 A膜厚均勻度良好。實施例3稱量純度為4N、平均粒徑10微米的Nb205粉作為主原料900克，加入100克細度 250目的金屬粉體Nb粉。加入300克的去離子純水和5克三乙醇胺混和，用球磨機球磨混 合18小時，加入10克的聚乙烯醇有機粘接劑，再球磨2小時，料漿噴霧干燥造粒處理，即得 平均粒子徑100微米的靶材原料，金屬模1噸/CM2的壓力成型得到相對密度大于50%的 直徑150毫米的坯體，將此坯體在空氣爐中400攝氏度保溫3小時脫除有機添加劑，升溫到 1450攝氏度燒結致密，得到相對密度98. 5%的陶瓷半導體，燒結體的導電性能良好，電阻 率儀測得體電阻率3. 71X10_2Q _，將燒結體加工磨削到直徑76毫米厚度6毫米的靶材，在SIM560磁控濺射機中直流磁控鍍膜，功率120W，Ar2的壓力為0. 6-1. OPa，玻璃基板溫度 室溫，濺射穩(wěn)定易控，濺射速率高達150nm/分鐘，用3M膠帶粘玻璃，然后拉開無掉膜膜層附 著力良好，用XP-1臺階儀測量測得薄膜厚度300 A土 10 A膜厚均勻度良好。
以上對本發(fā)明所提供的用于磁控濺射鍍膜的導電Nb205_x靶材及生產方法進行了 詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的 說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依 據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容 不應理解為對本發(fā)明的限制。
權利要求
一種導電Nb2O5-x靶材，其特征在于所用的原料粉體中，Nb2O5的含量為90-99.7wt％，金屬鈮粉含量為0.3-10wt％，Nb2O5粉體平均粒徑為0.05-50微米，金屬鈮粉的粒度≥200目，原料粉體的純度大于或等于4N。
2.根據(jù)權利要求1所述的導電Nb205_x靶材，其特征在于所述的原料粉體為Nb205與金 屬鈮粉的充分混合粉體。
3.權利要求1所述的導電Nb205_x靶材的生產方法，其特征在于，采用以下步驟A.以純度大于或等于4N、平均粒徑0.5-30微米的Nb205粉作為靶材主原料，攙雜 0. 3-10wt%的細度大于200目的高純金屬Nb粉；B.將以上粉體與20-50%重量的去離子純水混和，加入0.1-0. 5%的三乙醇胺作為有 機助劑，用球磨機球磨混合16小時以上；C.步驟B所得的水漿，加入0.8-1. 5%聚乙烯醇作為有機粘接劑，繼續(xù)球磨混合1-3小時；D.對步驟C的產物進行噴霧干燥造粒處理，即得平均粒子徑10-100微米的靶材原料；E.將步驟D所得原料采用以下三種加工方式之一進行加工，得到相對密度大于50%的 坯體E1.用金屬模1-3噸/CM2的壓力成型； E2.冷等靜壓成型； E3.凝膠注模成型；F.將此坯體在空氣爐中300-600攝氏度保溫2-5小時脫除有機添加劑；G.在氬氣氛保護爐中或在真空爐中1150-1450攝氏度燒結致密，得到相對密度大于 98%的陶瓷半導體靶材，即得。
4.根據(jù)權利要求3所述的導電Nb205_x靶材的生產方法，其特征在于所述的原料粉體 為Nb205與金屬鈮粉的充分混合粉體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于磁控濺射鍍膜的導電Nb2O5-x靶材。該導電Nb2O5-x靶材所用的原料粉體中，ZnO的含量為80-99wt％，In2O3為0.1-10wt％，Ga2O3含量為0.1-10wt％，粉體平均粒徑為0.05-50微米，原料粉體的純度大于或等于4N。本發(fā)明還公開了該導電Nb2O5-x靶材的生產方法。本發(fā)明的所得材料是一種導電性能良好的Nb2O5-x靶材，使得用磁控濺射生產氧化鈮系列光學功能膜成為可能，可以保證制造大面積氧化鈮系列光學功能膜時的膜層均勻度，生產過程更易控制，生產效率比以前用常規(guī)不良導電體Nb2O5為靶源采用交流射頻濺射或真空蒸發(fā)鍍膜工藝提高30-50％。
文檔編號C23C14/34GK101851740SQ20091013333
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權日2009年4月2日
發(fā)明者孔偉華 申請人:宜興佰倫光電材料科技有限公司