隨著科技不斷地發(fā)展,中國科技也迅速崛起,不少科技研究都打破了國外技術壁壘。其中,鄭州大學科研團隊研發(fā)的ITO靶材,其關鍵技術指標達到了國際先進水平。該項技術不僅解決了“卡脖子”問題,實現(xiàn)了ITO靶材制備整體工藝技術自主創(chuàng)新,更是一舉打破了日韓企業(yè)在該領域的壟斷。
那么,這是一個什么樣的技術?它的應用都有哪些?這項技術的研究意義又是什么?
這是個什么樣的技術?
ITO靶材,又稱氧化銦錫材料,是電子產(chǎn)品顯示屏所用的關鍵材料之一。
沒有這個關鍵材料,顯示屏的玻璃基材就不透明不導電。ITO靶材用磁控濺射離子束對著靶材進行高速轟擊,將其氣化濺鍍到玻璃基板上,就形成了一層既導電又透明的ITO膜。
2015年至今,鄭州大學的何季麟院士團隊經(jīng)過數(shù)年的研發(fā),終于成功取得了“平板顯示用高性能ITO靶材的關鍵技術及工程化”項目的成果,實現(xiàn)了中國在高端ITO靶材的制造生產(chǎn)領域從零到有的突破。
在這個領域里,何季麟院士團隊研發(fā)出關鍵技術體系,包含:ITO靶材粉體制備、素坯注漿成型、無壓氧氣氛燒結與靶坯綁定。
這個技術的應用范圍有哪些?
從2019年至2021年數(shù)據(jù)來看,國內(nèi)ITO靶材市場容量從639噸增長到1,002噸,年復合增長率為25.22%??梢?,ITO靶材應用范圍較廣,這里例舉主要的三大領域如下(其他領域不做介紹)。
1、顯示屏領域的應用
近幾年,隨著電子數(shù)碼產(chǎn)品行業(yè)的飛速發(fā)展,以陰極射線管(CRT)為主的電腦、電視顯示屏占據(jù)了市場主流,這對ITO靶材的技術要求也大幅提高。另外,隨著LCD、觸摸面板和OLED等下游市場需求的快速擴大,國內(nèi)對高端ITO靶材的需求持續(xù)上升。
2、集成電路半導體的應用
?在集成電路半導體產(chǎn)業(yè)里,硅晶片的制造商對靶材需求大,國內(nèi)在半導體靶材占比約約 9%。
由于,靶材的結晶粒子直徑和均勻性是影響薄膜沉積率的關鍵因素,因此,半導體對靶材濺射薄膜的品質要求是最苛刻的,要求所制造的靶材具有更好的微觀結構(比如:大尺寸、高純度、低偏析和細晶粒)。
因此,隨著需求和要求的不斷提高,也會帶動高端ITO靶材技術的發(fā)展。
3、太陽能電的應用
太陽能電池板的基本成分是薄膜太陽能電池,這里的薄膜也需要用到ITO靶材,在國內(nèi)太陽能電靶材應用占比約為9%。
而且,國內(nèi)為了實現(xiàn)2030年達到碳中和的目標,會大力發(fā)展新能源(風能和太陽能等)的建設。因此,隨著太陽能電的建設越來越多,也將會增加對ITO靶材的需求。
這項技術的研發(fā)意義
1、打破技術壁壘,實現(xiàn)超越
在20年前,這項技術是被外國“卡脖子”,其他發(fā)達國家不僅實行技術保密,還不賣裝備,國內(nèi)對此項技術更是無材料可查。乃至2018年,國內(nèi)還沒有一家企業(yè)能做超過32英寸的靶材,燒不出大號靶材,中國平板顯示制造就陷入困境。
因此,何季麟院士團隊實現(xiàn)了大尺寸ITO靶材制備關鍵技術突破,直接打破了國外技術壁壘。為我國建立了ITO靶材制備新型工藝流程,并形成完善的全流程工藝裝備體系及控制標準,并實現(xiàn)技術指標達到國際先進水平。
2、改變了日韓企業(yè)的壟斷局面
之前,由于日韓企業(yè)把握著生產(chǎn)制造ITO靶材的技術,所以全球的ITO靶材的生產(chǎn)和銷售都集中在日韓企業(yè)手里。如今,我國的ITO靶材新技術研發(fā)成功,并已經(jīng)成功應用于世界最大面板企業(yè)京東方的高世代TFT線,完全實現(xiàn)國產(chǎn)替代進口,改變了ITO靶材市場格局。
這不僅打破了日韓企業(yè)的壟斷局面,甚至,由于?該項技術的應用,迫使日本ITO靶材大幅降價,降幅75%以上。
3、推進關鍵材料的國產(chǎn)化進程
我國通過自研的創(chuàng)新技術,不僅實現(xiàn)國產(chǎn)高端ITO的生產(chǎn)與供應,還基于這項技術建立了高水平靶材研發(fā)平臺與團隊,為行業(yè)培養(yǎng)了一批骨干人才。
隨著技術廣泛應用,以及人才的批量培養(yǎng),進一步推進國內(nèi)新興顯示產(chǎn)業(yè)關鍵基材的國產(chǎn)化進程,逐步實現(xiàn)關鍵基材“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的轉變。
結束語
國內(nèi)研發(fā)的ITO靶材的技術,不僅打破了日韓企業(yè)的壟斷局面,更是達到了國際領先水平??梢钥吹剑S著國內(nèi)科技的發(fā)展,一些關鍵技術“卡脖子”的問題,正在一步步地解決。
當然,這離不開國內(nèi)科研人員的努力,以及國家的大力支持。筆者相信,只要國內(nèi)科企和科研人員,舍去“買辦”思想,丟棄依賴進口技術的習慣,用不了多久就會創(chuàng)造出更多的領先國際的技術。
對此,你怎么看呢?