中国研制出ITO靶材，科技领先世界，打破日本垄断局面

图为ITO靶材

ITO靶材（全称氧化铟锡靶材）是电子信息工业领域中的关键材料之一。 它不仅广泛应用于集成电路行业中的发光二极管（LED）等半导体产业，而且在光学元件及显示器件、传感器、光电探测器等领域也具有广泛而重要的应用价值。 当前，世界ITO靶材生产及消费市场集中于日本，韩国及中国。 然而，由于ITO靶材在生产制造过程中存在着极高的技术难度，在相当长一段时间内只有日本、韩国两国公司在ITO靶材市场上垄断着生产、销售份额。 但就在最近，中国却成功地开发了ITO靶材产品，有关领域的技术领先于世界，日本的垄断局面被打破，并且超过国际水平，这一次，日本坐不住了。

图为ITO靶材

氧化铟锡为氧化铟与氧化锡混合物。 它由氧化锗与金属锡反应而成。它具有良好的热稳定性和化学惰性。由于其较低的介电常数，因此可以用作高频电磁波屏蔽材料。同时还可作为优良的红外窗口材料。 薄的氧化铟锡（ITO）在可见光下呈透明状。 然而在红外光线之下，氧化铟锡层扮演了一个不透明和反射红外线的角色。 氧化铟锡（ITO）由于具有优异的导电性，光学透明度以及高稳定性等优点，在其它所有透明导电氧化物中广受选用。 在光电子行业中，主要应用于涵盖半导体传感器的布线以及液晶显示器（LCD）,有机发光二极管（OLED）,等离子显示器（PDP）,触摸屏（触摸屏）等光电设备及部件的制造。

图为ITO靶材

在这之前，中国并不是根本不存在ITO靶材产业。 早在2006年，我国就已经开始了大规模的半导体晶圆制造企业建设，并逐步向国际先进水平靠近。 然而, ITO靶材行业在中国发展较晚，一般生产规模较小，多数仅能生产中低端产品, TFT-LCD,触摸面板等高端ITO靶材仍依赖从海外进口。 尽管如此，伴随着电子数码产品行业迅速发展, LCD,触摸面板, OLED等下游市场需求迅速扩张，中国高端ITO靶材需求持续走高，2011—2016年间复合年增长率达10.9%。 预计下一个5年中这一数字会超过7.0%。

另外, ITO靶材也可用来制作薄膜太阳能电池，这是太阳能电池板的基本组成部分。 作为“绿色能源倡议”与“全球变暖控制”的组成部分，中国正大力发展风能、太阳能等可再生清洁能源，以尽快实现2030年碳中和目标并降低中国煤炭依赖，确保能源安全。 在未来十年内,ITO材料的需求量会增加50%.由于ITO靶材具有较高的化学稳定性，因此其应用范围非常广泛。同时，它还有很好的机械性能及热稳定性能。 这种转化为太阳能还将极大地增加氧化铟锡（ITO）靶材的需求量。

图为ITO靶材

稀有金属铟（ITO）是ITO靶材中最重要的材料。 中国是全球第一大铟生产国和铟资源最丰富的国家，铟资源占全球总产量的80%。 受铟投资需求疲软，价格低迷以及对生产环境的严格要求影响，中国精炼铟产量自2015年以来有所下滑，2016年降幅为2.9%, 2017年预计同比降幅为5.9%。 在未来很长一段时间内,ITO靶材仍然会保持供不应求的状态。铟作为一种战略金属，其应用非常广泛。但是，目前铟的供应并不充足。而且，铟的使用成本较高。 虽然有碳纳米管和石墨烯等ITO原料可用来代替铟，但是这些行业发展尚未成熟，有很长的发展周期。 因此，大力发展高端ITO靶材以及中国自身高端ITO产业也是重组我国稀有金属铟工业的一个重要而有效的途径。

就在最近，这一情况终于有了突破性的进展。 郑州大学何季麟研究员率领科研团队日以继日地努力研究,"高性能ITO靶材关键技术与工程化平板显示"项目成果获国家技术发明奖2等奖，使中国高端ITO靶材制造和生产领域由零变为零，打破日本和韩国企业对ITO靶材长期市场垄断。 据悉，这是我国首次获得国家科技发明奖项。该研究对推动ITO产业发展和提升我国自主创新能力具有重要意义。ITO是一种应用广泛的新型功能材料。 中国不久将通过其创新技术实现高端ITO在国内的生产和供应以及相关下游产业的国产化。