CN101490766B

CN101490766B - 氧化锌系透明导体、溅射靶以及该溅射靶的制造方法

Info

Publication number: CN101490766B
Application number: CN2007800271054A
Authority: CN
Inventors: 生泽正克; 矢作政隆
Original assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2027-05-23
Also published as: KR101080022B1; JP5090358B2; JPWO2008023482A1; US8007693B2; CN101490766A; KR20090015143A; WO2008023482A1; TWI342896B; EP2056304A1; TW200811301A; EP2056304A4; US20090200525A1

Abstract

本发明提供一种氧化锌系透明导体，其特征在于，以氧化锌(ZnO)为主成分，含有相对于氧化锌成为n型掺杂剂的元素，并且含有相对于所有金属原子为0.05～2.0原子％的表示与氧化锌的润湿性的参数P为6以下、电阻率小于添加了n型掺杂剂的氧化锌的电阻率的金属，其中，P＝(G+Hmix)/RT，G：温度T下金属的吉布斯自由能，Hmix：温度T下氧化锌与金属的混合焓，R：气体常数，T：温度。本发明的目的在于，在不含有昂贵且存在资源枯竭可能的原料In的透明导体的开发中，超越单掺法这种以往的开发技术的极限，给出对低电阻率化有效的第2添加材料的选择方针以及具体的材料种类和优选的浓度范围，并提供低电阻率透明导体。

Description

氧化锌系透明导体、溅射靶以及该溅射靶的制造方法

技术领域

本发明涉及以氧化锌为主成分的氧化锌系透明导体及该透明导体形成用溅射靶以及该溅射靶的制造方法。另外，这里所使用的透明导体一词中包含透明导电膜。

背景技术

目前，作为平板显示器等的透明电极使用最多的材料是在氧化铟(In₂O₃)中掺杂适量的锡(Sn)而得到的ITO(Indium Tin Oxide)。ITO成为透明导体的主角的理由在于，ITO的电阻率低、在可见光范围内的透射率高这些透明导体所要求的各种特性优于其它材料系的透明导体。

但是，ITO中所使用的原料铟(In)存在由于昂贵而使成品的成本增加和伴随稀缺资源所造成的资源枯竭而产生的材料供给的问题，作为ITO替代材料的开发，正在积极地进行以氧化锌为主成分的氧化锌系透明导体的开发，但与ITO相比电阻率仍然存在相当大的不足。

其理由在于，迄今为止的绝大多数的氧化锌系透明导体材料的开发方针都不过是单一掺杂剂的研究。即，其方针是从元素周期表中寻找通过添加到作为母材的氧化锌中而成为释放电子的n型掺杂剂的元素，具体而言，是在优选范围内掺杂例如具有比锌的价数2价大的原子价的侯选元素来制造靶，并溅射成膜来评价膜的电阻率。

基于该开发方针，进行了具有3价(参照专利文献1)和4价(参照专利文献按2)原子价的掺杂剂的研究，从而发现了各种候选掺杂剂，其中最适合的有镓(Ga)和铝(Al)，但实际情况是，即使是添加了它们的氧化锌系透明导体，现状中这些透明导体的电阻率也远不及ITO的电阻率。

因此，近来除了向氧化锌中添加n型掺杂剂之外，开始尝试再添加另1种类的元素或化合物。例如，专利文献3记载了通过在氧化锌与具有正三价原子价的元素的氧化物中含有银而对透明导电膜的电阻率化具有效果，但该方法中降低电阻率的效果不充分。

另外，专利文献4公开了通过在氧化锌中同时添加n型掺杂剂和钴(Co)或钒(V)来控制化学特性而得到所希望的蚀刻速度的方法，但是由该方法得到的氧化锌系膜的电阻率显示出随着添加的钴等的浓度的增加而增大的现象，因而并不是以降低电阻率为目的的发明。

专利文献1：日本特开昭61-205619号公报

专利文献2：日本特开昭62-154411号公报

专利文献3：日本特开平9-320344号公报

专利文献4：日本特开2002-75062号公报

发明内容

如前所述，在不含有昂贵且存在资源枯竭可能的In原料的作为ITO替代材料的氧化锌系透明导体的开发中，最佳单一掺杂剂的研究已经达到极限，另外，即使仅考虑金属的电阻率比添加了n型掺杂剂的氧化锌小这一理由而不考虑其它特性来进行添加，如果添加至高浓度，则不仅电阻率不减小，而且会引起作为透明导体重要特性的透射率的降低。

但是，另一方面，如果只添加为低浓度，则降低电阻率的效果不充分。本发明是鉴于这种状况而进行的，其目的在于，提供具有与ITO相当的低电阻率的氧化锌系透明导电膜。

本发明人为了解决上述问题而进行了潜心研究，结果得到如下见解：对于添加至氧化锌中的金属，着眼于其与氧化锌的润湿性，选择润湿性的相关参数为优选值的金属并将其添加至氧化锌中，由此能够进一步降低氧化锌系透明导体的电阻率。

通过向氧化锌中添加n型掺杂剂而产生载流子，通过该载流子移动而产生电流流动，为了减小电阻率，优选增大载流子浓度或增大迁移率。但是，如果载流子浓度过高，则等离子体频率所规定的波长以上的长波长范围中的膜的透射率降低。

目前，氧化锌系透明导体的载流子浓度已经达到接近可见光范围的上限的程度，在此浓度以上的添加对增加载流子浓度没有效果，相反，如果在此浓度以上添加n型掺杂剂，则不产生载流子，而成为中性杂质散射的原因，使迁移率降低的不良影响增大。

因此，为了降低电阻率，提高迁移率是有效的，有为了改善结晶性而在高温下成膜的方法，但成膜时的温度受到基板等的能够加热的最高温度的限制，通常为约200℃，最高至300℃，不适合进行在此温度以上的高温成膜。

这种状况中，妨碍迁移率提高的是氧化锌系膜中晶粒与晶粒之间的晶界，虽然电子在晶粒内具有一定程度的迁移率，但在结晶晶界上受到散射，迁移率降低，因而整体的迁移率降低，本发明人着眼于上述情况，计划通过向结晶晶界中添加电阻率低于氧化锌系透明导体的金属来抑制迁移率降低。

但是，此时，如专利文献3所示，在仅添加金属，通过金属电阻率与氧化锌电阻率的整体浓度平均而使整体电阻率降低的情况下，如果金属添加量小，则其低电阻率化效果不充分，另外，如果为了进一步实现低电阻率化而升高金属浓度，则金属侵入晶粒内，破坏氧化锌结晶的排列，由此导致迁移率的降低，使电阻率增加，并且由于金属本身不透明而使膜的透射率降低。

因此，作为此时添加的金属应选择的条件，如果只是电阻率低，则不能实现本发明所期望的向晶界添加金属的状态，因此不充分。在此，本发明人为了研究何种金属易于添加至氧化锌的晶界中，进行了向氧化锌添加各种金属的试验，由此来研究添加的金属种类与膜的电阻率的关系，从而发现存在对低电阻率化有效的金属和无效的金属，对于其原因，反复潜心研究了金属本身的性质和金属与氧化锌相关的性质等，终于掌握其原因在于添加的金属与氧化锌的润湿性。

即，在金属与氧化锌的润湿性差的情况下，即使将其添加至氧化锌中，也被从晶界中挤出，从而形成金属在部分晶界中不必要地大量蓄积，而在其它晶界中没有被添加的状态。另一方面，如果添加与氧化锌的润湿性好的金属，则金属良好地散布于晶界，从而能够实现本发明所期望的向晶界添加金属的状态。即，本发明在对氧化锌添加n型掺杂剂的同时添加金属，该金属的作用在于，通过具有与氧化锌的良好的润湿性，实现向氧化锌晶界的选择性分布，并通过抑制晶界散射而引起的迁移率提高和金属本身的高载流子浓度而产生的协同效应使电阻率降低。

本发明基于上述见解，提供一种氧化锌系透明导体，其以氧化锌(ZnO)为主成分，含有相对于氧化锌成为n型掺杂剂的元素，并含有表示与氧化锌的润湿性的参数P在6以下、且具有比添加了n型掺杂剂的氧化锌的电阻率小的电阻率的金属M，并且相对于作为构成氧化锌系透明导体的所有金属原子的锌、n型掺杂剂和金属M的总原子数，金属M的浓度为0.05～2.0原子％，其中，P＝(ΔG⁰+ΔHx(M))/RT，ΔG⁰：金属M与氧化锌的氧化还原反应的标准自由能变，ΔHx(M)：构成氧化锌的金属元素锌溶解在金属M中的溶解热，R：气体常数，T：温度。

本发明中，特别重要的是，以较微量的规定浓度范围含有表示与氧化锌的润湿性的参数在规定范围内的润湿性良好的金属。

上述氧化锌系透明导体中，可以使用相对于氧化锌和Ga的总原子数的浓度为3～6原子％的镓(Ga)作为n型掺杂剂。另外，可以使用相对于氧化锌和Al的总原子数的浓度为0.5～3.5原子％的铝(Al)作为n型掺杂剂。

这些n型掺杂剂的任意一种均适用，只要能够达到本发明的目的，并不妨碍其它掺杂剂的使用。本发明包含上述所有内容。作为金属M，钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)或铜(Cu)特别有效，使用选自它们的1种以上的元素是有效的。

本发明还提供一种氧化锌系透明导体形成用溅射靶，以氧化锌(ZnO)为主成分，其特征在于，含有相对于氧化锌成为n型掺杂剂的元素，并含有表示与氧化锌的润湿性的参数P在6以下、且具有比添加了n型掺杂剂的氧化锌的电阻率小的电阻率的金属M，并且相对于作为构成氧化锌系透明导体的所有金属原子的锌、n型掺杂剂和金属M的总原子数，金属M的浓度为0.05～2.0原子％，其中，P＝(ΔG⁰+ΔHx(M))/RT，ΔG⁰：金属M与氧化锌的氧化还原反应的标准自由能变，ΔHx(M)：构成氧化锌的金属元素锌溶解在金属M中的溶解热，R：气体常数，T：温度。

可以使用镓(Ga)作为上述靶的n型掺杂剂，并且优选相对于氧化锌和Ga的总原子数的浓度为3～6原子％。另外，可以使用铝(Al)作为n型掺杂剂。

此时，相对于氧化锌和Al的总原子数的浓度为0.5～3.5原子％。作为金属M，优选钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)或铜(Cu)，可以使用选自它们的1种以上的元素。

在形成氧化锌系透明导体时，形成与氧化锌系透明导体组成相同的一体化溅射靶，通过溅射该靶，使靶的成分反映于成膜中，从而能够形成成分组成几乎相同的氧化锌系透明导体。

并且，本发明还提供一种制造氧化锌系透明导体形成用溅射靶的方法，所述方法的特征在于，分别称量下述原料粉末：氧化锌粉末、相对于氧化锌成为n型掺杂剂的元素的氧化物粉末和表示与氧化锌的润湿性的参数P在6以下、且具有比添加了n型掺杂剂的氧化锌的电阻率小的电阻率的金属M的粉末，使相对于作为构成氧化锌系透明导体的所有金属原子的锌、n型掺杂剂和金属M的总原子数，金属M的浓度为0.05～2.0原子％，将它们混合后，加压烧结成为一体化靶，其中，P＝(ΔG⁰+ΔHx(M))/RT，ΔG⁰：金属M与氧化锌的氧化还原反应的标准自由能变，ΔHx(M)：构成氧化锌的金属元素锌溶解在金属M中的溶解热，R：气体常数，T：温度。

该氧化锌系透明导体形成用溅射靶的制造方法中，n型掺杂剂为镓(Ga)，可以以相对于氧化锌和Ga的总原子数的浓度为3～6原子％的方式混合镓氧化物粉末来使用。

另外，可以使用铝(Al)作为该n型掺杂剂，以相对于氧化锌和Al的总原子数的浓度为0.5～3.5原子％的方式混合铝氧化物粉末来使用。并且，可以使用选自钴(Co)粉、镍(Ni)粉、铁(Fe)粉或铜(Cu)粉的1种以上的粉末作为金属M。

一般来说，润湿性良好是指在固体基板上的液滴与固体基板具有一定的接触角时，该接触角小，已经公开了关于润湿性与本发明所规定的参数P的关系的资料(ふえらむ(Ferrum)Vol，8(2003)，No.4抽印本，表面を含む系の熱力学，p15-P21，社团法人日本铁钢协会)。

其中，参数P和润湿性虽然不具有完全一对一的对应关系，但显示出不存在该参数P大而接触角小、即润湿性好的材料。即，润湿性的好坏可以用该参数P来评价。

对该参数中使用的标记进行说明。G为金属与氧化锌的氧化还原反应的标准自由能变，在温度T决定时，可以由每种金属M与氧化锌的关系算出。ΔHx(M)是构成氧化锌的金属元素锌溶解在金属M中的溶解热，如果限定了金属M和温度，则也可以由与氧化锌的关系算出。R为气体常数，是值为8.314(J/K·mol)的定值。T为温度，在计算参数值时采用1800℃的值。

为了使溅射时构成靶的元素变为等离子体状态，并到达基板而形成膜，优选以该程度的高温来计算。该温度如果只用于比较优选的金属种类，那么即使稍微偏离1800℃，作为结果得到的参数值的大小关系也几乎没有偏差，因此也可以使用不同的值，但本发明中为了将参数值规定在指定范围内，使用定值1800℃。

如此，通过限定氧化锌和金属，能够计算参数P。例如，对于钴(Co)、镍(Ni)、银(Ag)得到的P值分别为3.5、5.4、14.3。因此，Co及Ni的参数P的值小于6，特别是Co在这三种元素中参数P的值最小，因此，Co最好地满足添加至氧化锌中且润湿性良好的金属的条件。

另外，另一方面，对于氧化锌和Co的关系，专利文献4中有关于添加了氧化锌、n型掺杂剂及Co的透明导电膜的记载，但此时，添加Co的理由是控制氧化锌系膜整体的化学特性，作为结果只是为了减慢蚀刻速度，专利文献4中公开的实施例中，仅有添加Co时膜电阻率随Co浓度增加的记载，完全没有关于降低电阻率的效果的记述。这是由于对于降低电阻率的目的而言，该实施例中的Co添加量过多，Co的添加形态为作为氯化物的CoCl₂，Co在氧化锌系膜中呈2价的状态。

本发明中，通过添加Co而达到低电阻率化的理由在于，Co添加浓度的上限为2.0原子％，是较低的浓度，此外，Co的形态为没有被氧化的金属态，利用了其具有的高自由电子浓度，另外，最重要的特性是Co与氧化锌的润湿性良好。

因此，专利文献4中虽然在形式上有关于具有氧化锌、n型掺杂剂及Co的透明导电膜的记载，但对于Co与氧化锌的润湿性的见解及其优选浓度范围，以及通过将其限制在优选范围内，能够降低氧化锌系透明导体的电阻率这样的见解完全没有认识，因此这样的技术性思想是本发明首次发现的。

发明效果

本发明通过对添加了n型掺杂剂的氧化锌系透明导体添加优选浓度的与氧化锌的润湿性良好、电阻率小的金属，并使其选择性分布于结晶晶界，从而具有极大提高作为整体的氧化锌系透明导体的电导率的效果，得到与目前作为透明导体被广泛使用的ITO相当程度的低电阻率。

由此，能够提供在不使用昂贵且有资源枯竭可能的原料In而且以往的含有氧化锌系、以替代ITO为目的的材料系无法实现的低电阻率透明导体。

附图说明

图1是表示Ga浓度与电阻率的关系的图。

图2是表示Al浓度与电阻率的关系的图。

图3是表示分别添加了Ga和选自Co、Ni、Ag、Fe及Cu的金属元素时金属浓度与电阻率的关系的图。

图4是表示分别添加了Al和选自Co、Ni、Ag、Fe及Cu的金属元素时金属浓度与电阻率的关系的图。

具体实施方式

本发明的透明导体通过适量添加氧化锌、n型掺杂剂及金属并烧结来制作溅射靶，通过评价溅射该靶而得到的膜的电阻率和透射率，能够求出优选的n型掺杂剂及金属的浓度范围。

通过向氧化锌中添加n型掺杂剂，由掺杂剂供给的电子成为关键因素，使电流易于流动，电阻率下降，对于此时的n型掺杂剂而言，候选的元素需要进入锌的晶格位置，并放出电子，因此要为原子价数大于锌的具有3价或4价的原子价的元素，其中，从放出电子的容易度和成为掺杂剂的元素的杂质能级的观点来考虑，最优选Ga和Al。

在使用Ga的情况下，相对于氧化锌和Ga的总原子数的浓度如果小于3原子％，则由于掺杂剂放出的电子浓度不够高，因此降低电阻率的效果差。但是，如果超过6原子％，则不发生离子化而维持中性的状态，不放出电子而存在于氧化锌中，成为电子迁移的障碍，使迁移率下降，结果电阻率增大。因此，作为n型掺杂剂的Ga浓度的优选值为相对于氧化锌和Ga的总原子数在3～6％的范围内。根据同样的理由，作为n型掺杂剂的Al浓度的优选值在0.5～3.5原子％的范围内。

另外，为了提高润湿性，相对于作为构成氧化锌系透明导体的所有金属原子的锌、n型掺杂剂和金属的总原子数，添加的金属的浓度如果小于0.05原子％，则提高润湿性的效果小，反之，如果超过2原子％，则不仅只选择性地分布于晶界，还会向结晶晶界内部侵入，扰乱结晶性而导致迁移率降低，结果电阻率增大。

而且，由于金属与氧化锌不同，虽然具有导电性但不具有透明度，因此，如果添加至高浓度则透射率减少，应当具有透明导电性的透明度变差。因此，相对于作为构成氧化锌系透明导体的所有金属原子的锌、n型掺杂剂和金属的总原子数，添加的金属的浓度优选在0.05～2原子％的范围内。

制作本发明的氧化锌系透明导体，可以使用物理气相沉积法。物理气相沉积法中有蒸镀法、等离子体气相沉积法、溅射法、脉冲激光气相沉积法等，从能够在大面积上比较均匀地成膜，且靶组成与膜组成的偏差少、生产率优良的方面考虑，优选溅射法。

溅射法中的靶可以使用一体化靶，也可以组合镶嵌靶或独立设置并溅射氧化锌、n型掺杂剂、金属各靶，使膜组成最终在规定的范围内。

实施例

下面，基于实施例对本发明进行说明。以下所示的实施例是为了易于理解，但本发明不限于这些实施例。即，基于本发明的技术思想的变形及其它的实施例当然也包含于本发明中。

[实施例1]

(特性确认试验1)

称量氧化锌及氧化镓(Ga₂O₃)各原料粉末，如表1的试样编号1-5所示，使作为其构成元素的ZnO及Ga的原子数比在ZnO∶Ga＝99.00～92.00∶1.000～8.000的范围内。即，使Ga相对于Ga和ZnO的总量的原子浓度比在1.000～8.000原子％之间变化。具体的应称量的各原料的重量由称量的各原料的上述原子数比与分子量通过计算能够容易地求得。

将称量的原料混合后，使用直径3mm的氧化锆球，用磨碎机进行约1小时的原料粉末的微粉碎，使用60目的筛子过筛，并在设定为120℃的干燥箱中保持24小时，使原料中的水分蒸发。再次用60目的筛子将干燥后的原料过筛，并用韦林搅切器进行约5分钟的充分混合，使原料粉末变得均匀。

接着，将270g混合后的原料粉末填充到直径85φmm的小型模具中，在吹入氩(Ar)气的同时，使温度以10℃/分钟的升温速度由室温上升至950℃，再以5℃/分钟的升温速度由950℃上升至1000℃，达到1000℃后，保持该状态30分钟，然后用10分钟将压力由0kgf/cm²加压至300kgf/cm²。

然后，在保持1000℃、压力300kgf/cm²的状态2小时后，停止炉子的加热，并自然冷却，达到100℃后用10分钟使压力从300kgf/cm²下降至0kgf/cm²。将从炉中取出的靶加工成直径50mm、厚7mm的圆盘状的形状，制成溅射靶。

以直径4英寸、厚0.7mm的康宁#1737玻璃作为基板，以Ar气氛气0.5Pa、Ar气流量12sccm，基板温度200℃、基板与靶的距离80mm、溅射功率50W作为溅射成膜条件，对得到的靶进行溅射成膜，并调整成膜时间以使膜厚达到约150nm。用轮廓仪测定得到的膜的厚度，并通过霍尔测量评价膜的电阻率。得到的结果显示于表1的试样编号1-5中。

[表1]

特性确认数据(Ga掺杂剂)

由表中可以看到向氧化锌中添加镓时膜的电阻率的变化。如表1的试样编号1-5所示，Ga含量为1.000原子％时，膜的电阻率为0.93mΩcm，电阻率高。但是，随着Ga含量的增加，膜的电阻率减小，Ga含量为4.500原子％时，膜的电阻率最低，为0.30mΩcm。在此之后，随着Ga含量增加，膜的电阻率上升，Ga含量为8.000原子％时，膜的电阻率变为0.55mΩcm。将该结果制成曲线图为图1。

由此可知，向氧化锌中适量添加镓对减少膜的电阻率极为有效。但是，由上述特性确认试验可知，在其添加量少或过多时，对降低膜的电阻率没有帮助。并且，如表1的试样编号1-5和图1所示，有效的镓的添加量为3～6原子％，最有效的镓的添加量为4.500原子％。

(特性确认试验2)

通过上述的特性确认试验1可知，向氧化锌中添加镓对减小膜的电阻率极为有效，最有效的镓的添加量为4.500原子％，但是，即使在这样的添加了镓的情况下，膜的电阻率仍为0.30mΩcm的水平，与现有的ITO相比未必是能够满意的电阻率。

因此，接着向作为本发明的改善润湿性的金属的氧化锌及镓中添加钴。即，如表1的资料编号6～11所示，称量氧化锌、氧化镓(Ga₂O₃)、钴各原料粉末，使Co的原子数相对于作为其构成元素的ZnO、Ga、Co的总量的比在0.02～3.00的范围内。

具体的应称量的各原料的重量由称量的各原料的上述原子数比和分子量通过计算能够容易地求得。另外，此时，基于上述特性确认试验1的数据，Ga相对于Ga和ZnO的总原子数的原子浓度采用作为最佳值的Ga：4.500原子％。

将称量的原料混合后，在与上述特性确认试验1相同的条件下，制作烧结用原料粉末，再进行加压烧结，加工成圆盘状的形状，制成溅射靶。

使用得到的靶，在与上述特性确认试验1相同的条件下进行溅射成膜。用轮廓仪测定得到的膜的膜厚，并通过霍尔测量评价膜的电阻率。得到的结果同样地显示于表1中。

该结果为，Co含量为0.02原子％时，电阻率为0.28mΩcm，低于向氧化锌中单独添加镓时的膜的电阻率0.30mΩcm，可观察到改善。随着Co含量的增加，电阻率进一步减小，Co含量为0.20原子％时，电阻率为0.18mΩcm，为最小值。这是添加Co而产生的效果显著显现的例子，得到的效果是，达到与ITO相当程度的低电阻率。在此之后，随着Co含量的增加，电阻率显示出增大的倾向。并且，Co含量为2.00原子％时，电阻率达到0.26mΩcm。

但是，当Co含量为3.00原子％时，电阻率为0.38mΩcm，高于向氧化锌中单独添加镓时的膜的电阻率0.30mΩcm。由该结果可知，不优选过量添加Co。因此可知，在向氧化锌及镓中添加钴时，优选Co含量在Co添加效果明显的2.00原子％以下，另外，对于Co添加的下限值，更优选Co含量在Co添加效果明显的0.05原子％以上。

(特性确认试验3)

接着，向作为本发明的改善润湿性的金属的氧化锌及镓中添加镍。即，如表1的资料编号12～17所示，称量氧化锌、氧化镓(Ga₂O₃)、镍各原料粉末，使Ni的原子数相对于作为其构成元素的ZnO、Ga、Ni的总量的比在0.02～3.00的范围内。

具体的应称量的各原料的重量由称量的各原料的上述原子数比和分子量通过计算能够容易地求得。与特性确认试验2相同，基于上述特性确认试验1的数据，Ga相对于Ga和ZnO的总原子数的原子浓度采用作为最佳值的Ga：4.500原子％。

使用得到的靶，在与上述特性确认试验1相同的条件进行溅射成膜。用轮廓仪测定得到的膜的膜厚，并通过霍尔测量评价膜的电阻率。得到的结果同样地显示于表1的资料编号12～17中。

该结果为，Ni含量为0.02原子％时，电阻率为0.29mΩcm，低于向氧化锌中单独添加镓时的膜的电阻率0.30mΩcm，可观察到改善。随着Ni含量的增加，电阻率进一步减小，Ni含量为0.20原子％时，电阻率为0.26mΩcm，为最小值。在此之后，随着Ni含量的增加，电阻率显示出增大的倾向。并且，当Ni含量为2.00原子％时，电阻率达到0.29mΩcm。

如上所述，Ni浓度为0.2原子％时，膜电阻率显示出Ni浓度范围中的最低值，为0.27mΩcm，这是添加Ni而产生的效果显著显现的例子。因此，由于Ni的表示润湿性的参数P为5.4，符合本发明所规定的6以下，因而观察到由添加而产生的降低电阻率的效果。与Co的情况相比，虽说其效果稍弱，但即使这样也能够确认其具有充分的降低电阻率的效果。

Ni含量为3.00原子％时，电阻率为0.45mΩcm，高于向氧化锌中单独添加镓时的膜的电阻率0.30mΩcm。由该结果可知，不优选过量添加Ni。因此可知，在向氧化锌及镓中添加镍时，优选Ni含量在Ni添加效果明显的2.00原子％以下，另外，对于Ni添加的下限值，更优选Ni含量在Ni添加效果明显的0.05原子％以上。

(特性确认试验4)

接着，向作为本发明的改善润湿性的金属的氧化锌及镓中添加铁。即，如表1的资料编号18～23所示，称量氧化锌、氧化镓(Ga₂O₃)、铁各原料粉末，使Fe的原子数相对于作为其构成元素的ZnO、Ga、Fe的总量的比在0.02～3.00的范围内。

与上述相同，具体的应称量的各原料的重量由称量的各原料的上述原子数比和分子量通过计算能够容易地求得。另外，与特性确认试验2相同，基于上述特性确认试验1的数据，Ga相对于Ga和ZnO的总原子数的原子浓度采用作为最佳值的Ga：4.500原子％。

使用得到的靶，在与上述特性确认试验1相同的条件下进行溅射成膜。用轮廓仪测定得到的膜的膜厚，并通过霍尔测量评价膜的电阻率。得到的结果同样地显示于表1的资料编号18～23中。

该结果为，Fe含量为0.02原子％时，电阻率为0.28mΩcm，低于向氧化锌中单独添加镓时的膜的电阻率0.30mΩcm，可观察到改善。随着Fe含量的增加，电阻率进一步减小，Fe含量为0.20原子％时，电阻率为0.22mΩcm，为最小值。在此之后，随着Fe含量的增加，电阻率显示出增大的倾向。并且，当Fe含量为2.00原子％时，电阻率达到0.27mΩcm。

但是，当Fe含量为3.00原子％时，电阻率为0.40mΩcm，高于向氧化锌中单独添加镓时的膜的电阻率0.30mΩcm。由该结果可知，不优选过量添加Fe。因此可知，在向氧化锌及镓中添加铁时，优选Fe含量在Fe添加效果明显的2.00原子％以下，另外，对于Fe添加的下限值，更优选Fe含量在Fe添加效果明显的0.05原子％以上。

(特性确认试验5)

接着，向作为本发明的改善润湿性的金属的氧化锌及镓中添加铜。即，如表1的资料编号24～29所示，称量氧化锌、氧化镓(Ga₂O₃)、铜各原料粉末，使Cu的原子数相对于作为其构成元素的ZnO、Ga、Cu的总量的比在0.02～3.00的范围内。

与上述相同，具体的应称量的各原料重量由称量的各原料的上述原子数比和分子量通过计算能够容易地求得。另外，与特性确认试验2相同，基于上述特性确认试验1的数据，Ga相对于Ga和ZnO的总原子数的原子浓度采用作为最佳值的Ga：4.500原子％。

使用得到的靶，在与上述特性确认试验1相同的条件下进行溅射成膜。用轮廓仪测定得到的膜的膜厚，并通过霍尔测量评价膜的电阻率。得到的结果同样地示出于表1的资料编号24～29中。

该结果为，Cu含量为0.02原子％时，电阻率为0.28mΩcm，低于向氧化锌中单独添加镓时的膜的电阻率0.30mΩcm，可观察到改善。随着Cu含量的增加，电阻率进一步减小，Cu含量为0.20原子％时，电阻率为0.23mΩcm，为最小值。在此之后，随着Cu含量的增加，电阻率显示出增大的倾向。并且，Cu含量为2.00原子％时，电阻率达到0.27mΩcm。

但是，当Cu含量为3.00原子％时，电阻率为0.41mΩcm，高于向氧化锌中单独添加镓时的膜的电阻率0.30mΩcm。由该结果可知，不优选过量添加Cu。因此可知，在向氧化锌及镓中添加铜时，优选Cu含量在Cu添加效果明显的2.00原子％以下，另外，对于Cu添加的下限值，更优选Cu含量在Cu添加效果明显的0.05原子％以上。

(比较例1)

(特性确认试验6)

接着，用于比较向氧化锌及镓中添加银。即，如表1的试样编号30～35所示，称量氧化锌、氧化镓(Ga₂O₃)、银各原料粉末，使Ag的原子数相对于作为其构成元素的ZnO、Ga、Ag的总量的比在0.02～3.00的范围内。

与上述相同，具体的应称量的各原料的重量由称量的各原料的上述原子数比和分子量通过计算能够容易地求得。另外，与特性确认试验2相同，基于上述特性确认试验1的数据，Ga相对于Ga和ZnO的总原子数的原子浓度采用作为最佳值的Ga：4.5原子％。

使用得到的靶，在与上述特性确认试验1相同的条件下进行溅射成膜。用轮廓仪测定得到的膜的膜厚，并通过霍尔测量评价膜的电阻率。得到的结果同样地示于表1的试样编号30～35中。

该结果为，Ag含量为0.02原子％时，电阻率为0.36mΩcm，高于向氧化锌中单独添加镓时的膜的电阻率0.30mΩcm，结果差。随着Ag含量的增加，电阻率逐渐增大，当Ag含量为3.00原子％时，电阻率达到0.98mΩcm，高于向氧化锌中单独添加镓时的膜的电阻率0.30mΩcm。由该结果可知，不优选添加Ag。

如上所述，添加Ag而得到的膜电阻率显示出与添加Co、Ni、Fe、Cu时不同的倾向。即，添加Ag的情况下，由于表示润湿性的参数P较大，为14.3，因此，与氧化锌的润湿性不好，即使进行了添加，尤其是在浓度高的情况下，膜电阻率比完全不添加Ag时高。如果减少添加量，则添加Ag的不良影响逐渐减小，接近不添加Ag时的膜电阻率。因此，由这些比较例等可知，如果添加的金属的参数大，则没有添加效果，Ni的参数为5.4，此附近的值接近具有由金属效果而产生的低电阻率化效果的上限。并且，如本发明规定的那样，参数的优选范围以6为上限。

(使用Ga作为n型掺杂剂，添加Co、Ni、Fe、Cu、Ag作为金属M的结果)

如上述表1所示，以氧化锌(ZnO)为主成分，含有相对于氧化锌成为n型掺杂剂的Ga元素，并且添加了显示出与氧化锌的良好润湿性的金属M(Co、Ni、Fe、Cu)的情况下，在添加量适当时，能够确认电阻率的降低。该结果显示于图3。但是，如上述比较例1所示，可知Ag的添加反而伴随电阻的增加。

以上虽然只给出了各自单独添加显现与氧化锌的良好润湿性的金属M(Co、Ni、Fe、Cu)的确认试验，但即使将它们混合添加也显示出相同的效果。另外，事先已知作为n型掺杂剂的Ga的添加量是电阻值最低的水平，在此基础上，进一步添加金属M(Co、Ni、Fe、Cu)来测定电阻率。

这样一来，只要Ga量在作为优选范围的3～6原子量的范围内，通过双掺显现与氧化锌的良好润湿性的金属M(Co、Ni、Fe、Cu)，同样能够观察到降低电阻率的效果。即，与向ZnO中单独添加Ga相比电阻率降低。本发明包含所述全部内容。

[实施例2]

(特性确认试验7)

称量氧化锌及氧化铝(Al₂O₃)各原料粉末，如表2的试样编号101-105所示，使作为其构成元素的ZnO及Al的原子数比在ZnO∶Al＝99.80～95.00∶0.200～5.000的范围内。即，使Al相对于Al和ZnO的总量的原子浓度比在0.200～5.000原子％内变化。具体的应称量的各原料的重量由称量的各原料的上述原子数比与分子量通过计算能够容易地求得。

将称量的原料混合后，使用直径3mm的氧化锆球，利用磨碎机进行约1小时的原料粉末的微粉碎，用60目的筛子过筛，并在设定为120℃的干燥箱中保持24小时，使原料中的水分蒸发。再次用60目的筛子将干燥后的原料过筛，并用韦林搅切器进行约5分钟的充分混合，使原料粉末变得均匀。

接着，将混合好的原料粉末270g填充到直径85φmm的小型模具中，在吹入氩(Ar)气的同时，使温度以10℃/分钟的升温速度由室温上升至950℃，再以5℃/分钟的升温速度由950℃上升至1000℃，达到1000℃后，保持该状态30分钟，然后用10分钟将压力由0kgf/cm²加压至300kgf/cm²。

然后，保持1000℃、压力300kgf/cm²的状态2小时后，停止炉子的加热，并自然冷却，达到100℃后用10分钟使压力从300kgf/cm²下降至0kgf/cm²。将从炉中取出的靶加工成直径50mm、厚7mm的圆盘状的形状，制成溅射靶。

以直径4英寸、厚0.7mm的康宁#1737玻璃作为基板，以Ar气氛0.5Pa、Ar气流量12sccm、基板温度200℃、基板与靶的距离80mm、溅射功率50W作为溅射成膜条件，对得到的靶进行溅射成膜，并调节成膜时间，使膜厚达到约150nm。用轮廓仪测定得到的膜的厚度，并通过霍尔测量评价膜的电阻率。得到的结果显示于表2的试样编号101-105中。

[表2]

特性确认数据(Al掺杂剂)

由表中可以看到向氧化锌中添加铝时的膜电阻率的变化。如表2的试样编号101-105所示，Al含量为0.200原子％时，膜的电阻率为0.65mΩcm，电阻率高。但是，随着Al含量的增加，膜的电阻率减小，当Al含量为2.000原子％时，膜的电阻率最低，为0.33mΩcm。在此之后，随着Al含量的增加，膜的电阻率增大，Al含量为5.000原子％时，膜的电阻率达到0.85mΩcm。将该结果制成曲线图为图2。

由此可知，向氧化锌中适量添加铝对减小膜的电阻率极为有效。但是，由上述特性确认试验可知，在其添加量少或过多时，对降低膜的电阻率没有帮助。

并且，如表2的试样编号101-104和图2所示，有效的铝的添加量为0.500～3.500原子％，特别有效的铝的添加量为2.000原子％。

(特性确认试验8)

由上述特性确认试验7可知，向氧化锌中添加铝对减小膜的电阻率极为有效，最有效的铝的添加量为2.000原子％，但是即使在这样的添加了铝的情况下，膜的电阻率仍为0.33mΩcm的水平，与现有的ITO相比未必是能够满意的电阻率。

因此，接着向本发明的作为改善润湿性的金属的氧化锌及铝中添加钴。即，如表2的资料编号106～111所示，称量氧化锌、氧化铝(Al₂O₃)、钴各原料粉末，使Co的原子数相对于作为其构成元素的ZnO、Al、Co的总量的比在0.02～3.00的范围内。

具体的应称量的各原料的重量由称量的各原料的上述原子数比和分子量通过计算能够容易地求得。另外，此时，基于上述特性确认试验2的数据，Al相对于Al和ZnO的总原子数的原子浓度采用作为最佳值的Al：2.0原子％。

该结果为，Co含量为0.02原子％时，电阻率为0.28mΩcm，低于向氧化锌中单独添加镓时的膜的电阻率0.30mΩcm，可观察到改善。随着Co含量的增加，电阻率进一步减小，Co含量为0.20原子％时，电阻率变为0.20mΩcm，为最小值。这是添加Co而产生的效果显著显现的例子，得到的效果是，达到与ITO相当程度的低电阻率。在此之后，随着Co含量的增加，电阻率显示出增大的倾向。并且，Co含量为2.00原子％时，电阻率达到0.28mΩcm。

但是，当Co含量为3.00原子％时，电阻率为0.45mΩcm，高于向氧化锌中单独添加铝时的膜的电阻率0.33mΩcm。由该结果可知，不优选过量添加Co。因此可知，在向氧化锌及铝中添加钴时，优选Co含量在Co添加效果明显的2.00原子％以下，另外，对于Co添加的下限值，更优选Co含量在Co添加效果明显的0.05原子％以上。

(特性确认试验9)

接着，向作为本发明的改善润湿性的金属的氧化锌及铝中添加镍。即，如表2的资料编号112～117所示，称量氧化锌、氧化铝(Al₂0₃)、镍各原料粉末，使Ni的原子数相对于作为其构成元素的ZnO、Al、Ni的总量的比在0.02～3.00的范围内。

具体的应称量的各原料的重量由称量的各原料的上述原子数比和分子量通过计算能够容易地求得。与特性确认试验8相同，基于上述特性确认试验7的数据，相对于Al和ZnO的总原子数的Al的原子浓度采用作为最佳值的Al：2.000原子％。

将称量的原料混合后，在与上述特性确认试验7相同的条件下，制作烧结用原料粉末，再进行加压烧结，加工成圆盘状的形状，制成溅射靶。使用得到的靶，在与上述特性确认试验7相同的条件下进行溅射成膜。用轮廓仪测定得到的膜的膜厚，并通过霍尔测量评价膜的电阻率。得到的结果同样地显示于表2的资料编号112～117中。

该结果为，Ni含量为0.02原子％时，电阻率为0.32mΩcm，稍低于向氧化锌中单独添加铝时的膜的电阻率0.33mΩcm，可观察到改善。随着Ni含量的增加，电阻率进一步减小，Ni含量为0.20原子％时，电阻率变为0.28mΩcm，为最小值。在此之后，随着Ni含量的增加，电阻率显示出增大的倾向。并且，Ni含量为2.00原子％时，电阻率达到0.32mΩcm。

如上所述，Ni浓度为0.2原子％时，膜电阻率显示出Ni浓度范围内的最低值，为0.28mΩcm，这是添加Ni而产生的效果显著显现的例子。因此，由于Ni的表示润湿性的参数P为5.4，符合本发明规定的6以下，因而观察到由添加而产生的降低电阻率的效果。与Co的情况相比，虽说其效果稍弱，但即使这样也能够确认其具有充分的降低电阻率效果。

Ni含量为3.00原子％时，电阻率为0.55mΩcm，高于向氧化锌中单独添加铝时的膜的电阻率0.33mΩcm。由该结果可知，不优选过量添加Ni。因此可知，在向氧化锌及铝中添加镍时，优选Ni含量在Ni添加效果明显的2.00原子％以下，另外，对于Ni添加的下限值，更优选Ni含量在Ni添加效果明显的0.05原子％以上。

(特性确认试验10)

接着，向作为改善本发明的润湿性的金属的氧化锌及铝中添加铁。即，如表2的资料编号118～123所示，称量氧化锌、氧化铝(Al₂O₃)、铁各原料粉末，使Fe的原子数相对于作为其构成元素的ZnO、Al、Fe的总量的比在0.02～3.00的范围内。

与上述相同，具体的应称量的各原料重量由称量的各原料的上述原子数比和分子量通过计算能够容易地求得。另外，与特性确认试验8相同，基于上述特性确认试验2的数据，Al相对于Al和ZnO的总原子数的原子浓度采用作为最佳值的Al：2.000原子％。

将称量的原料混合后，在与上述特性确认试验1相同的条件下，制作烧结用原料粉末，再进行加压烧结，加工成圆盘状的形状，制成溅射靶。使用得到的靶，在与上述特性确认试验7相同的条件下进行溅射成膜。用轮廓仪测定得到的膜的膜厚，并通过霍尔测量评价膜的电阻率。得到的结果同样地显示于表2的资料编号118～123中。

该结果为，Fe含量为0.02原子％时，电阻率为0.29mΩcm，低于向氧化锌中单独添加铝时的膜的电阻率0.33mΩcm，可观察到改善。随着Fe含量的增加，电阻率进一步减小，Fe含量为0.20原子％时，电阻率变为0.22mΩcm，为最小值。在此之后，随着Fe含量的增加，电阻率显示出增大的倾向。并且，Fe含量为2.00原子％时，电阻率达到0.29mΩcm。

但是，当Fe含量为3.00原子％时，电阻率为0.47mΩcm，高于向氧化锌中单独添加铝时的膜的电阻率0.33mΩcm。由该结果可知，不优选过量添加Fe。因此可知，在向氧化锌及铝中添加铁时，优选Fe含量在Fe添加效果明显的2.00原子％以下，另外，对于Fe添加的下限值，更优选Fe含量在Fe添加效果明显的0.05原子％以上。

(特性确认试验11)

接着，向作为改善本发明的润湿性的金属的氧化锌及铝中添加铜。即，如表2的资料编号124～129所示，称量氧化锌、氧化铝(Al₂O₃)、铜各原料粉末，使Cu的原子数相对于作为其构成元素的ZnO、Al、Cu的总量的比在0.02～3.00的范围内。

与上述相同，具体的应称量的各原料的重量由称量的各原料的上述原子数比和分子量通过计算能够容易地求得。另外，与特性确认试验8相同，基于上述特性确认试验2的数据，Al相对于Al和ZnO的总原子数的原子浓度采用作为最佳值的Al：2.000原子％。

使用得到的靶，在与上述特性确认试验7相同的条件下进行溅射成膜。用轮廓仪测定得到的膜的膜厚，并通过霍尔测量评价膜的电阻率。得到的结果同样地显示于表2的资料编号124～129中。

该结果为，Cu含量为0.02原子％时，电阻率为0.30mΩcm，低于向氧化锌中单独添加铝时的膜的电阻率0.33mΩcm，可观察到改善。随着Cu含量的增加，电阻率进一步减小，Cu含量为0.20原子％时，电阻率变为0.23mΩcm，为最小值。在此之后，随着Cu含量的增加，电阻率显示出增大的倾向。并且，Cu含量为2.00原子％时，电阻率达到0.30mΩcm。

但是，当Cu含量为3.00原子％时，电阻率为0.49mΩcm，高于向氧化锌中单独添加铝时的膜的电阻率0.33mΩcm。由该结果可知，不优选过量添加Cu。因此可知，在向氧化锌及铝中添加Cu时，优选Cu含量在Cu添加效果明显的2.00原子％以下，另外，对于Cu添加的下限值，更优选Cu含量在Cu添加效果明显的0.05原子％以上。

(比较例)

(特性确认试验12)

接着，用于比较向氧化锌及铝中添加银。即，如表2的试样编号130～135所示，称量氧化锌、氧化铝(Al₂O₃)、银各原料粉末，使Ag的原子数相对于作为其构成元素的ZnO、Al、Ag的总量的比在0.02～3.00的范围内。

与上述相同，具体的应称量的各原料的重量由称量的各原料的上述原子数比和分子量通过计算能够容易地求得。另外，与特性确认试验8相同，基于上述特性确认试验2的数据，相对于Al和ZnO的总原子数的Al的原子浓度采用作为最佳值的Al：2.000原子％。

将称量的原料混合后，在与上述特性确认试验7相同的条件下，制作烧结用原料粉末，再进行加压烧结，加工成圆盘状的形状，制成溅射靶。

使用得到的靶，在与上述特性确认试验7相同的条件下进行溅射成膜。用轮廓仪测定得到的膜的膜厚，并通过霍尔测量评价膜的电阻率。得到的结果同样地显示于表2的试样编号130～135中。

该结果为，Ag含量为0.02原子％时，电阻率为0.40Ωcm，高于向氧化锌中单独添加铝时的膜的电阻率0.33mΩcm，结果差。随着Ag含量的增加，电阻率逐渐增大，当Ag含量为3.00原子％时，电阻率变为0.98mΩcm，高于向氧化锌中单独添加铝时的膜的电阻率0.33mΩcm。由该结果可知，不优选添加Ag。

如上所述，添加Ag而得到的膜电阻率显示出与添加Co、Ni、Fe、Cu时的不同的倾向。即，添加Ag的情况下，由于表示润湿性的参数P较大，为14.3，因此，与氧化锌的润湿性不好，即使进行了添加，尤其是在浓度高的情况下，膜电阻率比完全不添加Ag时高。

如果减少添加量，则添加Ag的不良影响逐渐减小，接近不添加Ag时的膜电阻率。因此，由这些比较例等可知，如果添加的金属的参数大，则没有添加效果，Ni的参数为5.4，此附近的值接近具有由金属效果而产生的低电阻率化效果的上限。并且，如本发明规定的那样，参数的优选范围以6为上限。

(使用Al作为n型掺杂剂，添加Co、Ni、Fe、Cu、Ag作为金属M的结果)

如上述表2所示，以氧化锌(ZnO)为主成分，含有相对于氧化锌成为n型掺杂剂的Al元素，并且添加了显示出与氧化锌的良好润湿性的金属M(Co、Ni、Fe、Cu)的情况下，在添加量适当时，能够确认电阻率的降低。该结果显示于图4。但是，如上述比较例2所示，可知Ag的添加反而伴随电阻率的增加。

以上虽然只给出了各自单独添加显现与氧化锌的良好润湿性的金属M(Co、Ni、Fe、Cu)的确认试验，但即使将它们混合添加也显示出相同的效果。另外，事先已知作为n型掺杂剂的Al量的添加量是电阻值最低的水平，在此基础上，进一步添加金属M(Co、Ni、Fe、Cu)来测定电阻率。

这样一来，只要Al量在作为优选范围的3～6原子量的范围内，通过双掺显现与氧化锌的良好润湿性的金属M(Co、Ni、Fe、Cu)，同样能够观察到降低电阻率的效果。即，与向ZnO中单独添加Al相比电阻率降低。本发明包含所述全部内容。

如以上所示，无论n型掺杂剂是Ga还是Al，通过添加本发明规定的规定浓度范围的富有润湿性的金属(M)，能够降低氧化锌系透明导体的电阻率。由于本效果是由金属与氧化锌之间的润湿性产生的，所以不存在n型掺杂剂为Ga或Al以外时不显现效果的道理，因此，如本权利要求规定的那样，当然可以理解本发明的技术思想在其它n型掺杂剂的情况下也发挥相同的效果。

产业上的利用可能性

如上述说明的那样，根据本发明，通过氧化锌系靶的溅射成膜，能够实现不使用昂贵且有资源枯竭可能的原料In、用以往的方法无法实现的低电阻率且大面积的透明导体，在这一方面来看，本发明作为透明导体是非常有用的。

Claims

1.一种氧化锌系透明导体，其特征在于，以氧化锌(ZnO)为主成分，含有相对于氧化锌成为n型掺杂剂的元素，并含有表示与氧化锌的润湿性的参数P在6以下、且具有比添加了n型掺杂剂的氧化锌的电阻率小的电阻率的金属M，并且相对于作为构成氧化锌系透明导体的所有金属原子的锌、n型掺杂剂和金属M的总原子数，金属M的浓度为0.05～2.0原子％，其中，P＝(ΔG⁰+ΔHx(M))/RT，ΔG⁰：金属M与氧化锌的氧化还原反应的标准自由能变，ΔHx(M)：构成氧化锌的金属元素锌溶解在金属M中的溶解热，R：气体常数，T：1800℃。

2.如权利要求1所述的氧化锌系透明导体，其中，n型掺杂剂为镓(Ga)，并且相对于氧化锌和Ga的总原子数的浓度为3～6原子％。

3.如权利要求1所述的氧化锌系透明导体，其中，n型掺杂剂为铝(Al)，并且相对于氧化锌和Al的总原子数的浓度为0.5～3.5原子％。

4.如权利要求1～3中任一项所述的氧化锌系透明导体，其中，金属M为选自钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)或铜(Cu)的1种以上的元素。

5.一种氧化锌系透明导体形成用溅射靶，以氧化锌(ZnO)为主成分，其特征在于，含有相对于氧化锌成为n型掺杂剂的元素，并含有表示与氧化锌的润湿性的参数P在6以下、且具有比添加了n型掺杂剂的氧化锌的电阻率小的电阻率的金属M，并且相对于作为构成氧化锌系透明导体的所有金属原子的锌、n型掺杂剂和金属M的总原子数，金属M的浓度为0.05～2.0原子％，其中，P＝(ΔG⁰+ΔHx(M))/RT，ΔG⁰：金属M与氧化锌的氧化还原反应的标准自由能变，ΔHx(M)：构成氧化锌的金属元素锌溶解在金属M中的溶解热，R：气体常数，T：1800℃。

6.如权利要求5所述的氧化锌系透明导体形成用溅射靶，其中，n型掺杂剂为镓(Ga)，并且相对于氧化锌和Ga的总原子数的浓度为3～6原子％。

7.如权利要求5所述的氧化锌系透明导体形成用溅射靶，其中，n型掺杂剂为铝(Al)，并且相对于氧化锌和Al的总原子数的浓度为0.5～3.5原子％。

8.如权利要求5～7中任一项所述的氧化锌系透明导体形成用溅射靶，其中，金属M为选自钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)或铜(Cu)的1种以上的元素。

9.一种制造氧化锌系透明导体形成用溅射靶的方法，所述溅射靶以氧化锌(ZnO)为主成分，所述方法的特征在于，分别称量下述原料粉末：氧化锌粉末、相对于氧化锌成为n型掺杂剂的元素的氧化物粉末和表示与氧化锌的润湿性的参数P在6以下、且具有比添加了n型掺杂剂的氧化锌的电阻率小的电阻率的金属M的粉末，使相对于作为构成氧化锌系透明导体的所有金属原子的锌、n型掺杂剂和金属M的总原子数，金属M的浓度为0.05～2.0原子％，将它们混合后，加压烧结成为一体化靶，其中，P＝(ΔG⁰+ΔHx(M))/RT，ΔG⁰：金属M与氧化锌的氧化还原反应的标准自由能变，ΔHx(M)：构成氧化锌的金属元素锌溶解在金属M中的溶解热，R：气体常数，T：1800℃。

10.如权利要求9所述的制造氧化锌系透明导体形成用溅射靶的方法，其中，n型掺杂剂为镓(Ga)，并且以相对于氧化锌和Ga的总原子数的浓度为3～6原子％的方式混合镓氧化物粉末。

11.如权利要求9所述的制造氧化锌系透明导体形成用溅射靶的方法，其中，n型掺杂剂为铝(Al)，并且以相对于氧化锌和Al的总原子数的浓度为0.5～3.5原子％的方式混合铝氧化物粉末。

12.如权利要求9～11中任一项所述的制造氧化锌系透明导体形成用溅射靶的方法，其特征在于，使用选自钴(Co)粉、镍(Ni)粉、铁(Fe)粉或铜(Cu)粉的1种以上的粉末作为金属M。