烧结温度对GZO陶瓷靶材无压烧结致密化的影响

采用模压成型-无压烧结法制备Ga掺杂量为3 wt%的氧化锌陶瓷靶材(ZnO∶Ga_2O_3=97∶3,wt%)。分析研究了烧结温度对靶材致密度、物相组成、微观结构及烧结收缩变化率的影响。结果表明:烧结温度的升高对GZO靶材试样中的Ga元素扩散有促进作用,并且当烧结温度达到1000℃时,试样中经由固相反应生成ZnGa_2O_4尖晶石相,随着烧结温度进一步升高,生成的ZnGa_2O_4尖晶石相会与ZnO继续反应生成化合物Zn_9Ga_2O_(12)。烧结温度为1400℃时靶材致密程度最高,相对密度达90.5%TD(Theoretical Density)。根据试样的受热收缩曲线,制定出GZO靶材的烧结制度,按制度烧结得到的靶材试样相对密度提升至93.54%TD。