摻雜ⅢA族元素之氧化鎂鋅濺鍍靶材之製備方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

101108188

專利證號

I 535875

專利獲證名稱

摻雜ⅢA族元素之氧化鎂鋅濺鍍靶材之製備方法

專利所屬機關 (申請機關)

長庚大學

獲證日期

2016/06/01

技術說明

透明導電金屬氧化物(transparent conductive oxide, TCO)薄膜為目前工業上在顯示面板、觸控面板及太陽能面板等光電裝置上，所使用的主流透明導電電極材料。而在未來可能成為市場主流的銅銦鎵硒(CuInGaSe2, CIGS)太陽能電池中，氧化鎂鋅(MZO)具備能取代目前CIGS元件中對環境具有嚴重衝擊的硫化鎘(CdS)作為緩衝層的潛力。在使用MZO緩衝層的CIGS太陽能電池元件中，若在窗層及上電極材料的選擇上，能使用摻雜ⅢA族元素之氧化鎂鋅(XMZO)的TCO薄膜，不僅能夠提升整體太陽光穿透率及使用率，且能夠與MZO緩衝層之晶格有較佳之匹配度。目前工業上製備TCO薄膜之方式主要為磁控濺鍍，但若要使用磁控濺鍍法製備出具高可見光及近紅外光穿透度與低電阻係數的XMZO薄膜，必須先擁有緻密度高且電阻係數低的陶瓷靶材，以克服因靶材表面微粒(nodules)的生成，所衍生之濺鍍過程中異常電弧放電(arcing)導致之薄膜性質劣化等問題。本發明以固態反應法或共沉澱法等粉末合成方法製備之XMZO粉末製備適當比例之XMZO生胚，並在正壓惰性氣體及控制的溫度範圍內，進行燒結以獲得高緻度且低點阻係數之XMZO靶材，並克服濺鍍過程中異常電弧放電導致之薄膜性質劣化等問題。 Transparent conductive oxide(TCO) thin films are currently the main transparent electrode materials used in the industry for optoelectronic devices. Although copper indium gallium diselenide(CIGS) solar cells are potentially the most dominant thin film solar cells in the future, the hazardous CdS buffer layers in the CIGS solar cells must be replaced. Magnesium zinc oxide(MZO) is considered to be the main candidate to replace CdS. To enhance the transmittance and the utilization of sunlight, TCO thin films composed of MZO doping with IIIA elements(XMZO) should be chosen the top electrode materials. This invention relates to the method that can be used to prepare ceramic XMZO sputtering targets with high theoretical density and low resistivity by sintering the controlled-composition XMZO green bodies, which are made from XMZO powders obtained from solid reaction or co-precipitation process, within controlled temperature range and under positive inert gas atmosphere.

備註

本部(收文號1100015354)同意該校110年3月15日長庚大字第1100030225號函申請終止維護專利(長庚)

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