近日，中国工程院院士、郑州大学材料科学与工程学院院长何季麟带队研发的“平板显示用高性能ITO靶材关键技术及工程化”项目荣获2020年度国家技术发明奖二等奖。消息发出，让这个突破“卡脖子”技术的“中国靶”备受关注。“中国靶”长啥样？它有啥大能量？我们在生活中能不能遇见它？让我们一起走进郑州大学先进靶材中心寻找“中国靶”的出生故事。

记者 孙庆辉 文/图

靶材大咖——ITO，氧化铟锡

走进郑州大学先进靶材中心，大厅最显眼处的展示台上，一块不起眼的炭黑色长方形板块站在C位，身旁还展示着它的名片——ITO靶材。

想弄清楚这位大咖的身世？先来说说ITO。ITO，氧化铟锡，这对有色金属届的“CP”，组合前是黄绿色的粉末，将它俩按照严格的比例混合、压型，制成灰绿色的素胚，放到特制烧结炉内，经过1700摄氏度左右高温，变身为黑灰色的陶瓷半导体。这就是那块炭黑色的长方形板块了。等它变身薄膜后就能大显神通：导电、透光，还隔离对人体有害的电子辐射、紫外线及远红外线。正因如此，它成为平板显示制造中的“不二人选”。

可一大块像钢板一样沉甸甸的“大家伙”，咋能变成屏幕玻璃后肉眼不可见的膜？要知道，ITO膜的厚度仅有30纳米到200纳米。原来，它先被制作成标准尺寸的固体靶材，由磁控溅射高速撞击，将其气化溅镀到玻璃基板上，形成膜状的“涂装”。

电视机、电脑显示器、平板电脑、手机屏幕后都有ITO靶材的身影。不仅如此，它还活跃在太阳能电池、抗静电镀膜、EMI屏蔽的透明传导镀膜等领域，在全球拥有广泛市场。

“中国靶”问世 可替代进口

在实验室里，我们见到了大小尺寸不同的ITO靶材，通常靶材尺寸越大，溅射到平板上的拼缝就越少，价值也越高。但由小到大，却不是一件容易的事。正是因为烧不出大尺寸的ITO靶材，我们被“卡脖子”了很多年。

中国是铟资源大国，但80%靶材市场被日韩垄断，不仅平板显示产业仰人鼻息，ITO高端靶材价格也要“看人脸色”。以往靶材价格高达每公斤8000元，如今价格跌至每公斤1300元，80%的降幅正得益于“中国靶”的问世。

“ITO靶材制备自主体系的建立牵系着占全球65%新兴显示产业的安全，但曾经中国ITO靶材的研发滞后20年。”提起过去，何季麟有些痛心。为何选择这一领域？他的回答很明确：“国家战略需要！”

“在20世纪末，我们便关注ITO靶材的研发，经过20余年的科技攻关，实现了从无到有、自主研发再到并跑超越，打破了国外技术封锁，凭借自主创新力量实现了大尺寸ITO靶材全流程制备的国产化。”

据了解，何季麟团队创新发明了ITO靶材粉体制备、素坯注浆成形、无压氧气氛烧结与靶坯绑定——关键技术体系，建立了ITO靶材制备新型工艺流程，形成了完善的全流程工艺装备体系及控制标准，实现了ITO靶材粉末冶金技术的创新应用，其技术指标达到了国际先进水平。该技术突破性解决了高性能ITO靶材制备全流程工序的关键技术与装备“卡脖子”问题，填补了国内空白。

在郑州大学的技术支持下，我省目前建成了完善的ITO靶材研发平台和生产线，生产的ITO靶材在国内首次成功应用于京东方高世代TFT线，完全可替代进口。

获奖是种鼓励 要做出更大成绩

谈及获奖，何季麟表示：“这一崇高荣誉是对团队近20年来努力攻关工作的认可，更是一种鼓励，我们将继续在关键金属与先进靶材料领域努力攻关，争取更大成绩，为国家和社会多做点事，为地方产业发展贡献力量。”

作为项目主要完成人之一，郑州大学材料科学与工程学院教授舒永春代表团队前往北京领奖。记者联系舒永春时，他的喜悦透过电话线传了过来。

“激动又荣幸，但感觉压力更大，以后我们得做出更好的成绩才对得起它。”回想起与ITO靶材相识相知的这些年，舒永春说，“相知最不易”。

他回忆说：“在何院士的带领下，我们在20多年的研究中，从低端到高端逐渐深入。刚开始做靶材料研究时，别人提指标要求，我们来实现。当我们拿着样品去镀膜检测时，才发现不行。”

“闭门造车，看着实验室的各项数据都不错，就想当然地认为不错，很多问题的判断和认识都不透彻。我们不认为是‘问题’的地方，在实践中却成了‘大问题’。”舒永春说，那时并没有真正和“ITO靶材”相知，但也正是因为这段历历在目的往事，让他时刻记得，应用研究一定要以应用为导向，“下一步该往哪儿走，研究方向如何定，一定要和下游企业联系互动起来，这样才能真正认识材料该怎么做。”

“尤其是在中美贸易战的环境下，中国在芯片制造等关键领域的原材料国产化也是大势所趋。解决‘卡脖子’要靠自己，求不来也买不来。”舒永春说，在建立我国自己的新材料工业体系大形势下，更要符合国家战略需求，努力快速地做好工作。