北京ITO靶材是什么？透明导电陶瓷材料应用与烧结工艺

  ITO靶材是氧化铟锡（Indium Tin Oxide）的简称，一种n型半导体透明导电陶瓷。它把锡掺杂到氧化铟里形成固溶体，晶格中产生大量点缺陷和自由电子，因此既有导电性又能透过可见光。这种材料主要用来生产ITO薄膜，是平板显示产业里的关键原料。做ITO靶材烧结，对真空热工设备有特殊要求，下面把材料特性、应用和烧结工艺说清楚。

一、ITO靶材的材料特点

ITO靶材是金属铟深加工后的功能陶瓷产品。做成薄膜后有几个突出特性：导电性好，可见光透过率超过85%；硬度高耐磨，化学蚀刻性好；紫外线吸收率超过85%，红外线反射率超过80%；微波衰减率大于85%。这些特性让ITO在显示、太阳能、航空航天等领域都有用武之地。

ITO薄膜的光学性质主要受光学禁带宽度和等离子振荡频率影响。禁带宽度决定光谱吸收范围，等离子振荡频率决定反射范围和强度。100nm厚的ITO膜在400～900nm波长范围平均透过率能到92.8%，这个透明导电性能在所有透明导电材料里都是靠前的。

二、镀膜工艺和下游应用

ITO薄膜的制备主要有两种工艺：电子束蒸发和磁控溅射。电子束蒸发是在高真空下，电子枪发出高能电子束轰击ITO靶材，靶材熔化蒸发，在衬底上沉积成膜。磁控溅射是利用辉光放电，氩离子轰击阴极ITO靶材，把靶材原子溅射下来沉积到衬底上。磁控溅射膜层更均匀致密，是现在主流工艺。

下游应用集中在平板显示。触摸屏领域用TP-ITO导电玻璃，液晶面板领域用LCD-ITO导电玻璃。两者区别是LCD-ITO在镀ITO层之前还要镀一层二氧化硅阻挡层，防止玻璃里的钠离子扩散到液晶里。除了显示，ITO膜还用于幕墙玻璃节能、太阳能电池透明电极、飞机汽车防雾玻璃、微波屏蔽、防护眼镜、传感器等领域。

三、靶材烧结对设备的要求

做ITO靶材烧结，对设备真空度和温度均匀性要求高。ITO粉末里含氧化铟和氧化锡，烧结过程中要控制氧分压，防止氧化铈分解失氧。一般用常压气氛烧结或者真空加气氛保护烧结，温度在1500～1600℃区间。配合真空管式炉做小批量实验，气氛控制灵活，适合配方调试。

批量生产靶材用真空箱式气氛炉或者专用烧结炉，炉膛大、装料多、温度均匀性好。靶材致密度直接影响溅射成膜质量，致密度不够的靶材溅射时容易掉颗粒，膜层缺陷多。志远工业设备在透明陶瓷和氧化物陶瓷烧结炉上有成熟经验，能满足ITO靶材这类材料的烧结要求。

四、适用范围

ITO靶材烧结设备主要用于氧化铟锡靶材、氧化锆透明陶瓷、氧化铝透明陶瓷等氧化物陶瓷的烧结制备。适合靶材生产企业、显示面板材料厂、高校材料学院实验室。做透明陶瓷研发和量产，都需要温度均匀、气氛可控的真空烧结设备。

五、常规技术参数参考

注：以上为常见配置范围，具体参数可根据客户工艺需求做调整。

六、两个行业情况

行业现状：长期以来ITO靶材核心技术被日本和欧美企业掌握，我国作为全球最大需求国，2019年之前约90%靶材依赖进口。近几年国产靶材技术追赶很快，国内已有几家企业实现批量供应，国产化率逐步提升。

发展趋势：随着OLED逐步取代LCD成为显示主流，ITO靶材需求增速放缓，市场从高速增长转向平稳发展。价格竞争持续，国内布局ITO靶材的企业不少，竞争压力加大。对靶材生产企业来说，提升烧结工艺水平、降低成本是关键。

七、小结

ITO靶材是透明显示的关键材料，烧结工艺决定靶材致密度和溅射性能。做这类氧化物陶瓷烧结，需要温度均匀、气氛可控的真空热工设备。志远工业设备可根据靶材企业的烧结工艺要求定制炉型。