日本积极开发新工艺 应对铟资源枯竭

     “ITO(铟锡氧化物)透明电极面临资源枯竭问题。日本技术人员需要推进不使用铟的材料开发。”大阪大学尖端科技创新中心材料与生产系教授佐藤了平,在指出自上世纪90年代下半期开始在平板显示器(FPD)领域消费量急剧增大的ITO透明电极所面临的问题的同时,作为替代材料提出了SnO2(二氧化锡)。佐藤在“FPD International 2006” 的先期研讨会第5届“高画质化和低成本的关键,大尺寸FPD配件与材料、制造工艺的革新技术”上指出了该问题。     佐藤首先谈到了铟的供应问题。目前日本对铟的消耗量已占到全球总需求的60%,全球的供应中心是中国。铟的价格3年来暴涨了4倍。日本对铟的回收率尽管达到了70%,但仍有27%被废弃,而直接用于电路的更是不足3%。      从铟的资源储量来看,如果照目前这种情况使用下去,铟资源在2011年就将面临枯竭,即使从整个储量来看,到2013年也将枯竭。如果进一步提高回收率,2015前后也将枯竭,即使做出进一步努力,枯竭时间也不会延长太多。佐藤分析说,假设铟的消耗量中有一半使用替代材料,到2018年前后纯粹的铟将枯竭,即使拿整个储量来说,最迟也就是2025年。 相对使用铟的ITO来说,佐藤开发的SnO2不仅锡资源储量丰富,而且具有热稳定和化学稳定性的特点。其课题是电阻比ITO高,而且经过热处理后电阻会进一步升高。     佐藤已经成功开发出一种基于电子束等离子蒸镀的成膜方式,在室温下对SnO2进行成膜后即使进行约600℃的高温热处理,也可将电阻系数控制到10-4Ω•m。通过提高膜的结晶特性,提高了载流子的迁移率。另外,通过形成SnO2和SiO2双层膜,实现了6.6×10-5Ω•m的低电阻。另外,作为不使用对环境影响较大的光刻即可形成图案的技术,佐藤还提出了使用YAG激光直接形成图案的方法。

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