TW201728554A - Ｓn－Ｚn－Ｏ系氧化物燒結體及其製造方法 - Google Patents

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Isao Ando
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Sumitomo Metal Mining Co
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Abstract

本發明課題在於提供一種具有機械強度與高密度且低電阻之特性，作為濺鍍靶利用的Sn-Zn-O系氧化物燒結體及其製造方法。解決手段為，該氧化物燒結體，其特徵為：以原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.1以上0.9以下的比例含有Sn，在以選自Si、Ti、Ge、In、Bi、Ce、Al、Ga的至少1種作為第1添加元素M，以選自Nb、Ta、W、Mo的至少1種作為第2添加元素X時，以相對於全部金屬元素的總量之原子數比M/(Sn+Zn+M+X)為0.0001以上0.04以下的比例含有第1添加元素M，以相對於全部金屬元素的總量之原子數比X/(Sn+Zn+M+X)為0.0001以上0.1以下的比例含有第2添加元素X，並且相對密度為90%以上且比電阻為1Ω‧cm以下。

Description

Sn-Zn-O系氧化物燒結體及其製造方法
本發明係有關於一種以直流濺鍍、高頻濺鍍等濺鍍法製造應用於太陽能電池、液晶表面元件、觸控面板等的透明導電膜之際作為濺鍍靶使用的Sn-Zn-O系氧化物燒結體，尤其係有關於一種可抑制燒結體之加工中的破損、及濺鍍成膜中之濺鍍靶的破損或裂痕的產生等，且為高密度、低電阻的Sn-Zn-O系氧化物燒結體及其製造方法。
具有高導電性與在可見光區域之高穿透率的透明導電膜係利用於太陽能電池、液晶顯示元件、有機電致發光及無機電致發光等的表面元件、或觸控面板用電極等，此外也利用於作為汽車車窗或建築用之熱射線反射膜、抗靜電膜、冷藏展示櫃等的各種的防霧用透明發熱體。
作為透明導電膜，周知有包含銻或氟作為摻雜物之氧化錫(SnO2)、包含鋁或鎵作為摻雜物之氧化鋅(ZnO)、及包含錫作為摻雜物之氧化銦(In2O3)等。特別是，包含錫作為摻雜物之氧化銦(In2O3)膜，亦即In-Sn-O系膜係稱為ITO(Indium tin oxide)膜，由於可容易地獲得低 電阻的膜而經廣泛利用。
作為上述透明導電膜之製造方法，係廣泛採用直流濺鍍、高頻濺鍍等濺鍍法。濺鍍法係在需要低蒸氣壓之材料的成膜或精密的膜厚控制時極為有效之手法，由於操作極為簡便，而於工業上廣泛利用。
該濺鍍法係使用濺鍍靶作為薄膜之原料。濺鍍靶為包含構成欲成膜之薄膜的金屬元素之實體，係使用金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物等的燒結體、或視情況使用單晶。在濺鍍法中，一般係使用具有可於其內部配置基板與濺鍍靶的真空室之裝置，配置基板與濺鍍靶後，使真空室成高真空，其後導入氬氣等的稀有氣體，使真空室內形成約10Pa以下的氣體壓力。然後，以基板為陽極，以濺鍍靶為陰極，在兩者之間引起輝光放電使氬電漿產生，使電漿中的氬陽離子與陰極之濺鍍靶碰撞，藉此使彈飛的靶之成分粒子堆積於基板上而形成膜。
而且，為了製造上述透明導電膜，以往係廣泛使用ITO等的氧化銦系之材料。然而，由於銦金屬在地球上為稀少金屬且具有毒性，對環境及人體有造成不良影響之虞，從而便要求非銦系之材料。
作為上述非銦系之材料，已知有如上所述的包含鋁或鎵作為摻雜物之氧化鋅(ZnO)系材料、及包含銻或氟作為摻雜物之氧化錫(SnO2)系材料。而且，上述氧化鋅(ZnO)系材料之透明導電膜雖能以濺鍍法在工業上製造，但有缺乏耐藥品性(耐鹼性、耐酸性)等的缺點。 另一方面，氧化錫(SnO2)系材料之透明導電膜其耐藥品性雖優良，但不易製造高密度且具耐久性的氧化錫系燒結體靶，從而有以濺鍍法製造上述透明導電膜會伴有困難之缺點。
因此，作為改善此等缺點之材料，有提案一種以氧化鋅與氧化錫為主成分的燒結體。例如，專利文獻1中記載一種燒結體，其係包含SnO2相與Zn2SnO4相，且該Zn2SnO4相的平均結晶粒徑為1~10μm之範圍。
又，專利文獻2中記載一種燒結體，其平均結晶粒徑為4.5μm以下，且將基於使用CuKα線之X光繞射之Zn2SnO4相中之(222)面、(400)面的積分強度設為I(222)、I(400)時，以I(222)/[I(222)+I(400)]表示之配向度為大於標準(0.44)的0.52以上。更者，專利文獻2中，作為製造具備上述特性的燒結體之方法，其亦記載一種方法，其係以下述步驟構成：在燒成爐內含有氧的環境中以800℃~1400℃的條件對成形體進行燒成的步驟、及保持在最高燒成溫度結束後將燒成爐內形成Ar氣等的惰性氣體環境而予以冷卻的步驟。
然而，就此等方法而言，在以Zn及Sn為主成分的Sn-Zn-O系氧化物燒結體中，雖可獲得可耐受機械強度的燒結體強度，但不易獲得充分的密度及導電性，在量產現場之濺鍍成膜所需之特性無法獲得滿足。亦即，在常壓燒結法中，至於燒結體之高密度化及導電性方面尚留有課題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-037161號公報(參照請求項13、請求項14)
[專利文獻2]日本特開2013-036073號公報(參照請求項1、請求項3)
本發明係著眼於此種要求而開發者，係以提供一種以Zn及Sn為主成分，除機械強度外，亦為高密度、低電阻的Sn-Zn-O系氧化物燒結體及其製造方法為課題。
以Zn及Sn為主成分的Sn-Zn-O系氧化物燒結體係一種不易具備高密度且低電阻等兩特性之材料，即使改變組成也不易製作高密度且導電性優良的氧化物燒結體。就燒結體密度而言，雖會根據摻混比而多少有密度的高低起伏，但就導電性而言，則顯示1×106Ω‧cm以上之極高的比電阻值，而缺乏導電性。
在以Zn及Sn為主成分的Sn-Zn-O系氧化物燒結體的製作中，自1100℃附近會開始生成所稱Zn2SnO4之化合物，自1450℃附近Zn的揮發會變得更顯著。為了提高Sn-Zn-O系氧化物燒結體的密度而於高溫進行燒成則會促進Zn的揮發，使粒界擴散或粒子彼此間的結合減弱，而無法獲得高密度的氧化物燒結體。
另一方面，就導電性而言，由於Zn2SnO4、ZnO、SnO2為缺乏導電性的物質，縱使調整摻混比而調整化 合物相或ZnO、SnO2的量，亦無法大幅改善導電性。其結果，以Zn及Sn為主成分的Sn-Zn-O系氧化物燒結體便無法獲得在量產現場之濺鍍成膜所需之特性，即燒結體的高密度及高導電性。
亦即，本發明之課題在於，藉由對可抑制Zn的揮發，同時可促進粒界擴散，且粒子彼此間的結合經增強之氧化物燒結體實施供改善導電性的手段，而提供一種如上述為緻密且導電性優良之以Zn及Sn為主成分的Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
因此，為解決上述課題，本案發明人等探索兼具燒結體的密度與導電性此兩特性之製造條件，並且在開始生成所稱Zn2SnO4之化合物的1100℃至Zn的揮發更為顯著的1450℃之溫度區域，針對高密度及高導電性優良之以Zn及Sn為主成分的Sn-Zn-O系氧化物燒結體之製造方法進行研究。
其結果，在以原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.1以上0.9以下的比例含有Sn的條件下，添加選自Si、Ti、Ge、In、Bi、Ce、Al、Ga的至少1種(即第1添加元素M)作為摻雜物，可得到相對密度為90%的氧化物燒結體。然而，密度雖獲提升，但導電性未獲改善，因此為了改善導電性，藉由進一步添加Nb、Ta、W、Mo的任一種添加元素(即第2添加元素X)，可在維持高密度下製造導電性優良的氧化物燒結體。此外，以原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.1以上0.33以下的比例含有Sn時，纖鋅礦型結晶構造之ZnO 相與尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相為主成分；以原子數比Sn/(Sn+Zn)超過0.33且為0.9以下的比例含有Sn時，則尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相與金紅石型結晶構造之SnO2相為主成分。又，添加適當的量之第1添加元素M與第2添加元素X時，由於此等第1添加元素M與第2添加元素X會與ZnO相中的Zn、Zn2SnO4相中的Zn或Sn、SnO2相中的Sn交換而固溶，因此不會形成纖鋅礦型結晶構造之ZnO相、尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相、及金紅石型結晶構造之SnO2相以外的化合物相。本發明係根據此種技術上的發現而完成者。
亦即，本發明之第1發明係在以Zn及Sn為主成分的Sn-Zn-O系氧化物燒結體中，其特徵為：以原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.1以上0.9以下的比例含有Sn，在以選自Si、Ti、Ge、In、Bi、Ce、Al及Ga的至少1種作為第1添加元素M，且以選自Nb、Ta、W及Mo的至少1種作為第2添加元素X時，以相對於全部金屬元素的總量之原子數比M/(Sn+Zn+M+X)為0.0001以上0.04以下的比例含有第1添加元素M，以相對於全部金屬元素的總量之原子數比X/(Sn+Zn+M+X)為0.0001以上0.1以下的比例含有第2添加元素X，並且相對密度為90%以上且比電阻為1Ω‧cm以下。
又，本發明之第2發明係在第1發明之Sn-Zn-O 系氧化物燒結體中，基於使用CuKα線之X光繞射之ZnO相中之(101)面的X光繞射峰位置為36.25度~36.31度、及Zn2SnO4相中之(311)面的X光繞射峰位置為34.32度~34.42度。
第3發明係在第1發明之Sn-Zn-O系氧化物燒結體中，基於使用CuKα線之X光繞射之Zn2SnO4相中之(311)面的X光繞射峰位置為34.32度~34.42度、及SnO2相中之(101)面的X光繞射峰位置為33.86度~33.91度。
其次，本發明之第4發明係在第1發明~第3發明中任一項之Sn-Zn-O系氧化物燒結體之製造方法中，其特徵為，具備：造粒粉末製造步驟，係對將ZnO粉末與SnO2粉末、含有選自Si、Ti、Ge、In、Bi、Ce、Al及Ga的至少1種之第1添加元素M的氧化物粉末、含有選自Nb、Ta、W及Mo的至少1種之第2添加元素X的氧化物粉末，與純水、有機黏結劑、分散劑混合而得到之漿液進行乾燥並進行造粒，而製造造粒粉末；成形體製造步驟，係將上述造粒粉末進行加壓成形而得到成形體；及燒結體製造步驟，係在燒成爐內的氧濃度為70體積%以上的環境下，以1200℃以上1450℃以下且10小時以上30小時以內的條件對上述成形體進行燒成而得到燒結體。
在本發明之Sn-Zn-O系氧化物燒結體中，只要 滿足以原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.1以上0.9以下的比例含有Sn之條件，無論為何種摻混比，均可藉由常壓燒結法獲得量產性優良之高密度且低電阻的Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
[實施發明之形態]
以下，就本發明之實施形態詳細加以說明。
首先，調製以原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.1以上0.9以下的比例含有Sn，以相對於全部金屬元素的總量之原子數比M/(Sn+Zn+M+X)為0.0001以上0.04以下的比例含有選自Si、Ti、Ge、In、Bi、Ce、Al及Ga的至少1種之第1添加元素M，且以相對於全部金屬元素的總量之原子數比X/(Sn+Zn+M+X)為0.0001以上0.1以下的比例含有選自Nb、Ta、W及Mo的至少1種之第2添加元素X的原料粉末，將該原料粉末進行造粒而得到造粒粉末，再將造粒粉末進行成形而製造成形體，並且在氧濃度為70體積%以上的燒成爐內氣體環境下，以1200℃以上1450℃以下且10小時以上30小時以內的條件對上述成形體進行燒成，由此可製造相對密度為90%以上且比電阻為1Ω‧cm以下的本發明之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
以下，就本發明之Sn-Zn-O系氧化物燒結體之製造方法加以說明。
[添加元素]
在以原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.1以上0.9以下的比例含有Sn的條件下，以第1添加元素M及第2添加元素X為要件是因為：僅有第1添加元素M時，雖可提升密度但無法獲得低電阻之特性；另一方面，僅有第2添加元素X時，雖為低電阻但無法獲得高密度。
亦即，透過添加第1添加元素M及第2添加元素X，可得高密度且低電阻的Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
(第1添加元素M)
為達氧化物燒結體之緻密化，透過添加選自Si、Ti、Ge、In、Bi、Ce、Al及Ga的至少1種之第1添加元素M，可獲得高密度化之效果。茲認為上述第1添加元素M可促進粒界擴散，幫助粒子彼此間的頸部成長(neck growth)，使粒子彼此間的結合更強固，而有助於緻密化。於此，將第1添加元素設為M，並將第1添加元素M相對於全部金屬元素的總量之原子數比M/(Sn+Zn+M+X)設為0.0001以上0.04以下是因為：上述原子數比M/(Sn+Zn+M+X)小於0.0001時，無法顯現高密度化之效果(參照比較例9)。另一方面，上述原子數比M/(Sn+Zn+M+X)超過0.04時，即使添加後述之第2添加元素X也無法提高氧化物燒結體的導電性(參照比較例10)。而且，會生成其他的化合物，例如SiO2、TiO2、Al2O3、ZnAl2O4、ZnSiO4、Zn2Ge3O8、ZnTa2O6、Ti0.5Sn0.5O2等的化合物等，於成膜之際無法獲得期望的膜特性。
如此僅添加第1添加元素M，雖可提升氧化物燒結體的密度，但導電性未獲改善。
(第2添加元素)
在以原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.1以上0.9以下的比例含有Sn的條件下，添加有上述第1添加元素M的Sn-Zn-O系氧化物燒結體係如上述，雖可提升密度但留有導電性之課題。
因此，便添加選自Nb、Ta、W及Mo的至少1種之第2添加元素X。藉由第2添加元素X的添加，可在維持氧化物燒結體的高密度下改善導電性。此外，第2添加元素X為Nb、Ta、W、Mo等五價以上之元素。
添加的量，需使第2添加元素X相對於全部金屬元素的總量之原子數比X/(Sn+Zn+M+X)為0.0001以上0.1以下。上述原子數比X/(Sn+Zn+M+X)小於0.0001時，無法提高導電性(參照比較例7)。另一方面，上述原子數比X/(Sn+Zn+M+X)超過0.1時，由於會生成其他的化合物相，例如Nb2O5、Ta2O5、WO3、MoO3、ZnTa2O6、ZnWO4、ZnMoO4等的化合物相，而使導電性惡化(參照比較例8)。
(X光繞射峰)
在本發明之Sn-Zn-O系氧化物燒結體中，原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.1以上0.33以下時，係如上述纖鋅礦型結晶構造之ZnO相與尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相為主成分；原子數比Sn/(Sn+Zn)超過0.33且為0.9以下時則尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相與金紅石型結晶構造之SnO2相為主成分。又，適當的量之第1添加元素M與第2添加元素X，由於會與ZnO相中的Zn、Zn2SnO4相中的Zn 或Sn、SnO2相中的Sn交換而固溶，因此不會形成纖鋅礦型結晶構造之ZnO相、尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相、及金紅石型結晶構造之SnO2相以外的其他的化合物相。
結晶構造可藉由對上述氧化物燒結體的一部分經粉碎的粉末進行X光繞射分析，並解析所得之繞射峰而獲知。例如，在使用CuKα線的X光繞射分析中，纖鋅礦型ZnO(101)面之標準的繞射峰位置，根據ICDD參考碼00-036-1451為36.253度。尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4(311)面之標準的繞射峰位置，根據ICDD參考碼00-041-1470為34.291度；金紅石型SnO2(101)面之標準的繞射峰位置，根據ICDD參考碼00-041-1445為33.893度。
此外，繞射峰的位置會受到添加元素的種類、量、燒結溫度、氣體環境、保持時間等的影響，由結晶中之添加元素的取代位置、氧缺損及內部應力等，致結晶構造發生膨脹、收縮或變形等而變化。
而且，在本發明之Sn-Zn-O系氧化物燒結體中，基於使用CuKα線之X光繞射分析之ZnO(101)面的繞射峰位置較佳為包含標準的繞射峰位置36.253度的36.25度~36.31度。又，Zn2SnO4(311)面的上述繞射峰位置較佳為比標準的繞射峰位置34.291度更靠高角度側的34.32度~34.42度；SnO2(101)面的繞射峰位置較佳為包含標準的繞射峰位置33.893度的33.86度~33.91度。若處於此範圍外，則ZnO、Zn2SnO4及SnO2結晶的膨脹、收縮或變形變大，有時會引起氧化物燒結體的破裂、燒結密度的降低、導電性的降低。
如此，透過添加適當的量之第1添加元素M與第2添加元素X，可得高密度且導電性優良的Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
[成形體的燒成條件]
(爐內氣體環境)
較佳為在燒結爐內中的氧濃度為70體積%以上的氣體環境中對成形體進行燒成。這是因為，此有促進ZnO、SnO2或Zn2SnO4化合物的擴散，使燒結性提升且使導電性提升之效果。在高溫區域，亦有抑制ZnO或Zn2SnO4的揮發之效果。
另一方面，燒結爐內中的氧濃度小於70體積%時，ZnO、SnO2或Zn2SnO4化合物的擴散會減緩。更且，在高溫區域，會促進Zn成分的揮發而無法製作緻密的燒結體(參照比較例3)。
(燒結溫度)
較佳設為1200℃以上1450℃以下。若燒結溫度小於1200℃時(參照比較例4)，溫度過低而無法進行ZnO、SnO2、Zn2SnO4化合物之燒結的粒界擴散。另一方面，超過1450℃時(參照比較例5)，雖可促進粒界擴散而加速燒結，然而，即使在氧濃度為70體積%以上的爐內進行燒成，也無法抑制Zn成分的揮發，在燒結體內部便大量殘留空孔。
(保持時間)
較佳設為10小時以上30小時以內。若低於10小時，由於燒結不完全，而形成變形或翹曲較大的燒結體，同 時，無法促進粒界擴散而無法加速燒結。其結果，無法製作緻密的燒結體(參照比較例6)。另一方面，若超過30小時，由於無法特別獲得時間產生的效果，而導致作業效率的惡化或成本提高之結果。
在此種條件下所得之以Zn及Sn為主成分的Sn-Zn-O系氧化物燒結體由於亦可改善導電性，而能夠以DC濺鍍實施成膜。又，由於未使用特別的製造方法，也可應用在圓筒形靶。
[實施例]
以下，針對本發明之實施例舉出比較例具體加以說明，惟本發明技術範圍不限定於下述實施例之記載內容，理當亦可在符合本發明的範圍添加變更而實施。
[實施例1]
準備平均粒徑10μm以下的SnO2粉、平均粒徑10μm以下的ZnO粉、作為第1添加元素M之平均粒徑20μm以下的Bi2O3粉、及作為第2添加元素X之平均粒徑20μm以下的Ta2O5粉。
以Sn與Zn的原子數比Sn/(Sn+Zn)成為0.5的方式調合SnO2粉與ZnO粉，以第1添加元素M的原子數比Bi/(Sn+Zn+Bi+Ta)成為0.001、第2添加元素X的原子數比Ta/(Sn+Zn+Bi+Ta)成為0.001的方式調合Bi2O3粉與Ta2O5粉。
然後，將經調合之原料粉末與純水、有機黏結劑、分散劑在混合槽中混合，使原料粉末濃度成為60質量%。
其次，使用投入有硬質ZrO2球的珠磨裝置(Ashizawa Finetech股份有限公司製，LMZ型)，進行濕式粉碎至原料粉末的平均粒徑成為1μm以下為止後，混合攪拌10小時以上而得到漿液。此外，原料粉末之平均粒徑的測定係使用雷射繞射式粒度分布測定裝置(島津制作所製，SALD-2200)。
其次，將所得漿液以噴霧乾燥裝置(大川原化工機股份有限公司製，ODL-20型)進行噴霧及乾燥而得到造粒粉。
接著，將所得造粒粉末填充於橡膠模，以冷均壓法施加294MPa(3ton/cm2)的壓力進行成形，將所得之直徑約250mm的成形體投入至常壓燒成爐，將空氣(氧濃度21體積%)導入燒結爐內直到700℃。確認燒成爐內的溫度成為700℃後，以氧濃度成為80體積%的方式導入氧，使其昇溫至1400℃，並且在1400℃保持15小時。
保持時間結束後停止導入氧，進行冷卻，而得到實施例1之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
其次，對實施例1之Sn-Zn-O系氧化物燒結體使用平面磨機與研磨中心機，實施加工成直徑200mm、厚度5mm。
以阿基米德法測定該加工體的密度的結果，相對密度為99.7%。又，以4探針法測定比電阻的結果為0.003Ω‧cm。
其次，將該加工體的一部分切斷，藉由研缽粉碎磨成粉末。對該粉末以使用CuKα線之X光繞射裝置 [X’Pert-PRO(PANalytical公司製)]進行分析的結果，僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。Zn2SnO4(311)面的繞射峰為34.39度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.89度，確認為適當的繞射峰位置。
將此結果示於表1-1、表1-2、表1-3。
[實施例2]
除以Sn與Zn的原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.1的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例2之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。與實施例1同樣地進行粉末的X光繞射分析的結果，僅測到纖鋅礦型ZnO相及尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。ZnO(101)面的繞射峰位置為36.28度，Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.34度，確認為適當的繞射峰位置。又，相對密度為93.0%，比電阻值為0.57Ω‧cm。將此結果示於表1-1、表1-2、表1-3。
[實施例3]
除以Sn與Zn的原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.3的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例3之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。與實施例1同樣地進行粉末的X光繞射分析的結果，僅測到纖鋅礦型ZnO相及尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。ZnO(101)面的繞射峰位置為36.26度，Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.41度，確認為適當的繞射峰位置。又，相對密度為94.2%，比電阻值為0.042Ω ‧cm。將此結果示於表1-1、表1-2、表1-3。
[實施例4]
除以Sn與Zn的原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.7的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例4之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。與實施例1同樣地進行粉末的X光繞射分析的結果，僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.36度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.87度，確認為適當的繞射峰位置。又，相對密度為99.7%，比電阻值為0.006Ω‧cm。將此結果示於表1-1、表1-2、表1-3。
[實施例5]
除以Sn與Zn的原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.9的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例5之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。與實施例1同樣地進行粉末的X光繞射分析的結果，僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.40度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.90度，確認為適當的繞射峰位置。又，相對密度為92.7%，比電阻值為0.89Ω‧cm。將此結果示於表1-1、表1-2、表1-3。
[實施例6]
除使第2添加元素X的原子數比Ta/(Sn+Zn+Bi+Ta)為 0.0001的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例6之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。與實施例1同樣地進行粉末的X光繞射分析的結果，僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.33度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.87度，確認為適當的繞射峰位置。又，相對密度為98.5%，比電阻值為0.085Ω‧cm。將結果示於表1-1、表1-2、表1-3。
[實施例7]
除將氧濃度設為100體積%以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例7之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。與實施例1同樣地進行粉末的X光繞射分析的結果，僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.42度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.90度，確認為適當的繞射峰位置。又，相對密度為99.6%，比電阻值為0.013Ω‧cm。將結果示於表1-1、表1-2、表1-3。
[實施例8]
除使第2添加元素X的原子數比Ta/(Sn+Zn+Bi+Ta)為0.1進行調合，並將保持時間設為10小時、氧濃度設為70體積%以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例8之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。與實施例1同樣地進行粉末的X光繞射分析的結果，僅測到尖晶石型結晶構造之 Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.37度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.87度，確認為適當的繞射峰位置。又，相對密度為94.6%，比電阻值為0.023Ω‧cm。將結果示於表1-1、表1-2、表1-3。
[實施例9]
除使第1添加元素M的原子數比Bi/(Sn+Zn+Bi+Ta)為0.0001進行調合，並將燒結溫度設為1450℃以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例9之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。與實施例1同樣地進行粉末的X光繞射分析的結果，僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.35度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.91度，確認為適當的繞射峰位置。又，相對密度為97.3%，比電阻值為0.08Ω‧cm。將結果示於表1-1、表1-2、表1-3。
[實施例10]
除使第1添加元素M的原子數比Bi/(Sn+Zn+Bi+Ta)為0.04進行調合，並將燒結溫度設為1200℃以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例10之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。與實施例1同樣地進行粉末的X光繞射分析的結果，僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.36度， SnO2(101)面的繞射峰位置為33.88度，確認為適當的繞射峰位置。又，相對密度為96.4%，比電阻值為0.11Ω‧cm。將結果示於表1-1、表1-2、表1-3。
[實施例11~17]
除使用SiO2粉(實施例11)、TiO2粉(實施例12)、GeO2粉(實施例13)、In2O3粉(實施例14)、CeO2粉(實施例15)、Al2O3粉(實施例16)、Ga2O3粉(實施例17)作為第1添加元素M，使第1添加元素M的原子數比M/(Sn+Zn+M+Ta)為0.04，並使用與實施例1相同的Ta2O5粉作為第2添加元素X，以使第2添加元素X的原子數比Ta/(Sn+Zn+M+Ta)為0.1的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例11~17之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
而且，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的X光繞射分析，均僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體之Zn2SnO4(311)面與SnO2(101)面的繞射峰位置分別為34.32度、33.87度(實施例11)、34.36度、33.90度( 實施例12)、34.40度、33.86度(實施例13)、34.32度、33.88度(實施例14)、34.34度、33.91度(實施例15)、34.35度、33.86度(實施例16)、及34.38度、33.91度(實施例17)，確認為適當的繞射峰位置。將結果示於表2-1、表2-2、表2-3。
又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的相對密度與比電阻值分別為94.5%、0.08Ω‧cm(實施例11)、95.1%、0.21Ω‧cm(實施例12)、97.0%、0.011Ω‧cm(實施例13)、96.1%、0.048Ω‧cm(實施例14)、94.8%、0.013Ω‧cm(實施例15)、94.6%、0.18Ω‧cm(實施例16)、及95.3%、0.48Ω‧cm(實施例17)。將結果示於表2-1、表2-2、表2-3。
[實施例18~24]
除使用SiO2粉(實施例18)、TiO2粉(實施例19)、GeO2粉(實施例20)、In2O3粉(實施例21)、CeO2粉(實施例22)、Al2O3粉(實施例23)、Ga2O3粉(實施例24)作為第1添加元素M，使第1添加元素M的原子數比M/(Sn+Zn+M+Ta)為0.0001，並使用與實施例1相同的Ta2O5粉作為第2添加元素X，以使第2添加元素X的原子數比Ta/(Sn+Zn+M+Ta)為0.1的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例18~24之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
而且，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的X光繞射分析，均僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化 物燒結體之Zn2SnO4(311)面與SnO2(101)面的繞射峰位置分別為34.33度、33.89度(實施例18)、34.32度、33.90度(實施例19)、34.41度、33.88度(實施例20)、34.39度、33.87度(實施例21)、34.42度、33.89度(實施例22)、34.37度、33.89度(實施例23)、及34.38度、33.88度(實施例24)，確認為適當的繞射峰位置。將結果示於表2-1、表2-2、表2-3。
又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的相對密度與比電阻值分別為93.3%、0.011Ω‧cm(實施例18)、96.1%、0.07Ω‧cm(實施例19)、95.0%、0.021Ω‧cm(實施例20)、94.6%、0.053Ω‧cm(實施例21)、96.1%、0.08Ω‧cm(實施例22)、95.2%、0.14Ω‧cm(實施例23)、及96.0%、0.066Ω‧cm(實施例24)。將結果示於表2-1、表2-2、表2-3。
[實施例25~31]
除使用SiO2粉(實施例25)、TiO2粉(實施例26)、GeO2粉(實施例27)、In2O3粉(實施例28)、CeO2粉(實施例29)、Al2O3粉(實施例30)、Ga2O3粉(實施例31)作為第1添加元素M，使第1添加元素M的原子數比M/(Sn+Zn+M+Ta)為0.04，並使用與實施例1相同的Ta2O5粉作為第2添加元素X，以使第2添加元素X的原子數比Ta/(Sn+Zn+M+Ta)為0.0001的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例25~31之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
而且，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的X光繞射分析，均僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相 及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體之Zn2SnO4(311)面與SnO2(101)面的繞射峰位置分別為34.32度、33.91度(實施例25)、34.37度、33.86度(實施例26)、34.42度、33.91度(實施例27)、34.34度、33.88度(實施例28)、34.40度、33.91度(實施例29)、34.34度、33.86度(實施例30)、及34.38度、33.90度(實施例31)，確認為適當的繞射峰位置。將結果示於表2-1、表2-2、表2-3。
又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的相對密度與比電阻值分別為97.6%、0.092Ω‧cm(實施例25)、97.9%、0.0082Ω‧cm(實施例26)、97.9%、0.0033Ω‧cm(實施例27)、97.5%、0.0032Ω‧cm(實施例28)、98.7%、0.009Ω‧cm(實施例29)、97.0%、0.0054Ω‧cm(實施例30)、及99.1%、0.009Ω‧cm(實施例31)。將結果示於表2-1、表2-2、表2-3。
[實施例32~38]
除使用SiO2粉(實施例32)、TiO2粉(實施例33)、GeO2粉(實施例34)、In2O3粉(實施例35)、CeO2粉(實施例36)、Al2O3粉(實施例37)、Ga2O3粉(實施例38)作為第1添加元素M，使第1添加元素M的原子數比M/(Sn+Zn+M+Ta)為0.0001，並使用與實施例1相同的Ta2O5粉作為第2添加元素X，以使第2添加元素X的原子數比Ta/(Sn+Zn+M+Ta)為0.0001的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例32~38之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
而且，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的X光繞射分析，均僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體之Zn2SnO4(311)面與SnO2(101)面的繞射峰位置分別為34.36度、33.91度(實施例32)、34.35度、33.87度(實施例33)、34.42度、33.87度(實施例34)、34.42度、33.86度(實施例35)、34.41度、33.90度(實施例36)、34.32度、33.87度(實施例37)、及34.40度、33.88度(實施例38)，確認為適當的繞射峰位置。將結果示於表2-1、表2-2、表2-3。
又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的相對密度與比電阻值分別為98.0%、0.013Ω‧cm(實施例32)、97.5%、0.0021Ω‧cm(實施例33)、97.8%、0.012Ω‧cm(實施例34)、97.9%、0.027Ω‧cm(實施例35)、98.0%、0.0053Ω‧cm(實施例36)、98.5%、0.0066Ω‧cm(實施例37)、98.8%、0.0084Ω‧cm(實施例38)。將結果示於表2-1、表2-2、表2-3。
[實施例39~41]
除使用與實施例1相同的Bi2O3粉作為第1添加元素M，使第1添加元素M的原子數比Bi/(Sn+Zn+Bi+X)為0.04 ，並使用Nb2O5粉(實施例39)、WO3粉(實施例40)、MoO3粉(實施例41)作為第2添加元素X，以使第2添加元素X的原子數比X/(Sn+Zn+Bi+X)為0.1的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例39~41之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
而且，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的X光繞射分析，均僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體之Zn2SnO4(311)面與SnO2(101)面的繞射峰位置分別為34.40度、33.89度(實施例39)、34.35度、33.90度(實施例40)、及34.39度、33.86度(實施例41)，確認為適當的繞射峰位置。將結果示於表3-1、表3-2、表3-3。
又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的相對密度與比電阻值分別為97.7%、0.029Ω‧cm(實施例39)、95.9%、0.069Ω‧cm(實施例40)、及96.9%、0.19Ω‧cm(實施例41)。將結果示於表3-1、表3-2、表3-3。
[實施例42~44]
除使用與實施例1相同的Bi2O3粉作為第1添加元素M，使第1添加元素M的原子數比Bi/(Sn+Zn+Bi+X)為0.0001，並使用Nb2O5粉(實施例42)、WO3粉(實施例43)、MoO3粉(實施例44)作為第2添加元素X，以使第2添加元素X的原子數比X/(Sn+Zn+Bi+X)為0.1的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例42~44之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
而且，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的X光繞射分析，均僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體之Zn2SnO4(311)面與SnO2(101)面的繞射峰位置分別為34.32度、33.89度(實施例42)、34.34度、33.87度(實施例43)、及34.39度、33.90度(實施例44)，確認為適當的繞射峰位置。將結果示於表3-1、表3-2、表3-3。
又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的相對密度與比電阻值分別為94.8%、0.021Ω‧cm(實施例42)、96.6%、0.0096Ω‧cm(實施例43)、及95.6%、0.0092Ω‧cm(實施例44)。將結果示於表3-1、表3-2、表3-3。
[實施例45~47]
除使用與實施例1相同的Bi2O3粉作為第1添加元素M，使第1添加元素M的原子數比Bi/(Sn+Zn+Bi+X)為0.04，並使用Nb2O5粉(實施例45)、WO3粉(實施例46)、MoO3粉(實施例47)作為第2添加元素X，以使第2添加元素X的原子數比X/(Sn+Zn+Bi+X)為0.0001的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例45~47之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
而且，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的X光繞射分析，均僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化 物燒結體之Zn2SnO4(311)面與SnO2(101)面的繞射峰位置分別為34.36度、33.86度(實施例45)、34.42度、33.88度(實施例46)、及34.34度、33.90度(實施例47)，確認為適當的繞射峰位置。將結果示於表3-1、表3-2、表3-3。
又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的相對密度與比電阻值分別為98.1%、0.022Ω‧cm(實施例45)、97.6%、0.0066Ω‧cm(實施例46)、及97.7%、0.0077Ω‧cm(實施例47)。將結果示於表3-1、表3-2、表3-3。
[實施例48~50]
除使用與實施例1相同的Bi2O3粉作為第1添加元素M，使第1添加元素M的原子數比Bi/(Sn+Zn+Bi+X)為0.0001，並使用Nb2O5粉(實施例48)、WO3粉(實施例49)、MoO3粉(實施例50)作為第2添加元素X，以使第2添加元素X的原子數比X/(Sn+Zn+Bi+X)為0.0001的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到實施例48~50之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
而且，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的X光繞射分析，均僅測到尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到其他之別的化合物相的繞射峰。又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體之Zn2SnO4(311)面與SnO2(101)面的繞射峰位置分別為34.35度、33.88度(實施例48)、34.41度、33.87度(實施例49)、及34.33度、33.88度(實施例50)，確認為適當的繞射峰位置。將結果示於表3-1、表3-2、表3-3。
又，各實施例之Sn-Zn-O系氧化物燒結體的相 對密度與比電阻值分別為95.5%、0.0099Ω‧cm(實施例48)、97.3%、0.0074Ω‧cm(實施例49)、及97.4%、0.009Ω‧cm(實施例50)。將結果示於表3-1、表3-2、表3-3。
[比較例1]
除以Sn與Zn的原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.05的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到比較例1之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
對比較例1之Sn-Zn-O系氧化物燒結體，與實施例1同樣地進行X光繞射分析的結果，測到僅有纖鋅礦型ZnO相及尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相的繞射峰，未測到別的化合物相的繞射峰，惟ZnO(101)面的繞射峰位置為36.24度，Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.33度，ZnO(101)面的繞射峰位置偏離適當的位置。又，測定相對密度與比電阻值的結果，相對密度為88.0%、比電阻值為500Ω‧cm，確認無法達成相對密度90%以上且比電阻1Ω‧cm以下之特性。將結果示於表4-1、表4-2、表4-3。
[比較例2]
除以Sn與Zn的原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.95的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到比較例2之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
對比較例2之Sn-Zn-O系氧化物燒結體，與實施例1同樣地進行X光繞射分析的結果，測到僅有尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到別的化合物相的繞射峰，惟Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.33度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.92度，SnO2(101)面的繞射峰位置偏離適當的位置。又，測定相對密度與比電阻值的結果，相對密度為86.0%、比電阻值為700Ω‧cm，確認無法達成相對密度90%以上且比電阻1Ω‧cm以下之特性。將結果示於表4-1、表4-2、表4-3。
[比較例3]
除在1400℃之燒結時，將爐內氧濃度設為68體積%以外，係以與實施例1同樣的方式得到比較例3之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
對比較例3之Sn-Zn-O系氧化物燒結體進行X光繞射分析的結果，測到僅有尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到別的化合物相的繞射峰，惟Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.39度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.93度，SnO2(101)面的繞射峰位置偏離適當的位置。又，測定相對密度與比電阻值的結果，相對密度為87.3%、比電阻值為53000Ω‧cm，確認無法達成相對密度90%以上且比電 阻1Ω‧cm以下之特性。將結果示於表4-1、表4-2、表4-3。
[比較例4]
除將燒結溫度設為1170℃以外，係以與實施例1同樣的方式得到比較例4之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
對比較例4之Sn-Zn-O系氧化物燒結體進行X光繞射分析的結果，測到僅有尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到別的化合物相的繞射峰，惟Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.29度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.88度，Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置偏離適當的位置。又，測定相對密度與比電阻值的結果，相對密度為82.2%、比電阻值為61000Ω‧cm，確認無法達成相對密度90%以上且比電阻1Ω‧cm以下之特性。將結果示於表4-1、表4-2、表4-3。
[比較例5]
除將燒結溫度設為1500℃以外，係以與實施例1同樣的方式得到比較例5之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
對比較例5之Sn-Zn-O系氧化物燒結體進行X光繞射分析的結果，測到僅有尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到別的化合物相的繞射峰，惟Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.34度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.95度，SnO2(101)面的繞射峰位置偏離適當的位置。又，測定相對密度與比電阻值的結果，相對密度為88.6%、比電阻值為6Ω‧cm，確認無法達成相對密度90%以上且比電阻1Ω ‧cm以下之特性。將結果示於表4-1、表4-2、表4-3。
[比較例6]
除將1400℃下之燒結的保持時間設為8小時以外，係以與實施例1同樣的方式得到比較例6之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
對比較例6之Sn-Zn-O系氧化物燒結體進行X光繞射分析的結果，測到僅有尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到別的化合物相的繞射峰，惟Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.33度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.83度，SnO2(101)面的繞射峰位置偏離適當的位置。又，測定相對密度與比電阻值的結果，相對密度為80.6%、比電阻值為800000Ω‧cm，確認無法達成相對密度90%以上且比電阻1Ω‧cm以下之特性。將結果示於表4-1、表4-2、表4-3。
[比較例7]
除以使第2添加元素X的原子數比Ta/(Sn+Zn+Bi+Ta)為0.00009的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到比較例7之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
對比較例7之Sn-Zn-O系氧化物燒結體進行X光繞射分析的結果，測到僅有尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到別的化合物相的繞射峰，惟Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.30度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.84度，Zn2SnO4(311)面與SnO2(101)面皆偏離適當的繞射峰位置。又，測定相對密度與比電阻值的結果，相對密度為98.3% 、比電阻值為120Ω‧cm，確認可達成相對密度90%以上之特性，但無法達成比電阻1Ω‧cm以下之特性。將結果示於表4-1、表4-2、表4-3。
[比較例8]
除以使第2添加元素X的原子數比Ta/(Sn+Zn+Bi+Ta)為0.15的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到比較例8之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
而且，對比較例8之Sn-Zn-O系氧化物燒結體進行X光繞射分析的結果，Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.37度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.88度，雖為適當的繞射峰位置，但除了尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相以外，還測到Ta2O5相的繞射峰。又，測定相對密度與比電阻值的結果，相對密度為94.4%、比電阻值為86Ω‧cm，確認可達成相對密度90%以上之特性，但無法達成比電阻1Ω‧cm以下之特性。將結果示於表4-1、表4-2、表4-3。
[比較例9]
除以使第1添加元素M的原子數比Bi/(Sn+Zn+Bi+Ta)為0.00009的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到比較例9之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
對比較例9之Sn-Zn-O系氧化物燒結體進行X光繞射分析的結果，測到僅有尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相的繞射峰，未測到別的化合物相的繞射峰，惟Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.26度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.85度， Zn2SnO4(311)面與SnO2(101)面皆偏離適當的繞射峰位置。又，測定相對密度與比電阻值的結果，相對密度為86.7%、比電阻值為0.13Ω‧cm，確認可達成比電阻1Ω‧cm以下之特性，但無法達成相對密度90%以上之特性。將結果示於表4-1、表4-2、表4-3。
[比較例10]
除以使第1添加元素M的原子數比Bi/(Sn+Zn+Bi+Ta)為0.05的比例進行調合以外，係以與實施例1同樣的方式得到比較例10之Sn-Zn-O系氧化物燒結體。
而且，對比較例10之Sn-Zn-O系氧化物燒結體進行X光繞射分析的結果，Zn2SnO4(311)面的繞射峰位置為34.36度，SnO2(101)面的繞射峰位置為33.89度，雖為適當的繞射峰位置，但除了尖晶石型結晶構造之Zn2SnO4相及金紅石型結晶構造之SnO2相以外，還測到無法鑑定之別的化合物相的繞射峰。又，測定相對密度與比電阻值的結果，相對密度為97.2%、比電阻值為4700Ω‧cm，確認可達成相對密度90%以上之特性，但無法達成比電阻1Ω‧cm以下之特性。將結果示於表4-1、表4-2、表4-3。
[產業上之可利用性]
本發明之Sn-Zn-O系氧化物燒結體，除機械強度外亦具備高密度且低電阻等特性，因此具有作為用於形成太陽能電池或觸控面板等的透明電極之濺鍍靶利用的產業上可利用性。

Claims (4)

  1. 一種Sn-Zn-O系氧化物燒結體，其係在以Zn及Sn為主成分的Sn-Zn-O系氧化物燒結體中，其特徵為：以原子數比Sn/(Sn+Zn)為0.1以上0.9以下的比例含有Sn，在以選自Si、Ti、Ge、In、Bi、Ce、Al及Ga的至少1種作為第1添加元素M，且以選自Nb、Ta、W及Mo的至少1種作為第2添加元素X時，以相對於全部金屬元素的總量之原子數比M/(Sn+Zn+M+X)為0.0001以上0.04以下的比例含有第1添加元素M，以相對於全部金屬元素的總量之原子數比X/(Sn+Zn+M+X)為0.0001以上0.1以下的比例含有第2添加元素X，並且相對密度為90%以上且比電阻為1Ω‧cm以下。
  2. 如請求項1之Sn-Zn-O系氧化物燒結體，其中基於使用CuKα線之X光繞射之ZnO相中之(101)面的X光繞射峰位置為36.25度~36.31度、及Zn2SnO4相中之(311)面的X光繞射峰位置為34.32度~34.42度。
  3. 如請求項1之Sn-Zn-O系氧化物燒結體，其中基於使用CuKα線之X光繞射之Zn2SnO4相中之(311)面的X光繞射峰位置為34.32度~34.42度、及SnO2相中之(101)面的X光繞射峰位置為33.86度~33.91度。
  4. 一種Sn-Zn-O系氧化物燒結體之製造方法，其係在如請求項1至3中任一項之Sn-Zn-O系氧化物燒結體之製造 方法中，其特徵為，具備：造粒粉末製造步驟，係對將ZnO粉末與SnO2粉末、含有選自Si、Ti、Ge、In、Bi、Ce、Al及Ga的至少1種之第1添加元素M的氧化物粉末、含有選自Nb、Ta、W及Mo的至少1種之第2添加元素X的氧化物粉末與純水、有機黏結劑、分散劑混合而得到之漿液進行乾燥並進行造粒，而製造造粒粉末；成形體製造步驟，係將上述造粒粉末進行加壓成形而得到成形體；及燒結體製造步驟，係在燒成爐內的氧濃度為70體積%以上的氣體環境下，以1200℃以上1450℃以下且10小時以上30小時以內的條件對上述成形體進行燒成而得到燒結體。
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