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近年来,由于半导体集成电路制造业的快速发展,导致溅射靶材这一高附加值电子材料具有广阔的市场。密实的氧化锡陶瓷材料是一种具有直接带隙的宽禁带半导体材料,具有良好的化学、机械、热稳定性、迁移率高的特征,是一种潜在的代替ITO的材料。SnO2薄膜作为一种优良的功能材料,在透明导电薄膜和化学气敏传感器等领域有广泛的应用前景。由于SnO2烧结性能很差,高温很难致密化,所以关于SnO2陶瓷靶材报道极少,而且关于SnO2陶瓷的致密化机理和导电机理众说纷纭,还存在争议。本论文首先制备纯SnO2陶瓷靶材,首先采用放电等离子体烧结方法(SPS),通过对烧结温度、压力、保温时间及升温速率等工艺参数分析,在烧结工艺为1000℃-40MPa-3min-200℃/min,获得纯SnO2陶瓷靶材的相对密度为96.6%。冷等静压-烧结法无法制得高致密度的SnO2陶瓷靶材。纯SnO2陶瓷靶材的致密化的研究结果表明：SPS制备纯SnO2陶瓷靶材的致密化机理主要有两种,一是SPS烧结过程中产生的局部高温,引起晶粒的异常长大,局部高温产生高的蒸汽压差,传质通过蒸发-凝聚的方式传递；二是SPS烧结过程产生的Sn2+取代Sn4+,产生氧空位促进SnO2致密化。冷等静压-烧结法主要是蒸发-凝聚的传质。其次采用机械混合的方法制备Sb2O3掺杂SnO2复合粉体,系统研究了烧结温度、Sb2O3掺杂量对致密度影响。800℃-1000℃,都能得到高致密的ATO(97.56SnO2-2.44Sb2O3)陶瓷靶材,在1000℃-40Mpa-200℃/min-3min,烧结ATO(99SnO2-1Sb2O3),得到陶瓷相对致密度达到98.2%。适量Sb2O3有利于促进SnO2低温化致密。ATO陶瓷试样的SPS致密化过程主要以下四种机制共同作用的结果：一是SPS烧结过程中,局部高温产生的晶粒异常长大,以蒸发-凝聚传质；二是Sn2+取代Sn4+产生氧空位以促进SnO2致密化；三是烧结致密化主要以Sb3+固溶到SnO2晶格中产生氧空位为主来促进致密化。Sb3+与Sn4+电价不同,Sb3+(0.076)取代Sn4+时,会使临近的氧原子脱离形成大量氧空位,并且促进晶体生长来促进SnO2陶瓷的致密化。四是Sb5+作为施主掺杂取代SnO2中的Sn4+和Sn2+,以及Sb3+取代Sn2+,阻碍SnO2颗粒的结合与长大,不利于SnO2的致密化。SPS制备ATO陶瓷电性能,当Sb掺杂浓度较低时,如Sb掺杂量为0.1%时,Sb5+取代Sn4+施主掺杂为主；随着Sb掺杂量的增加,如Sb掺杂量为2.44%时,Sb5+/Sb3+增加,载流子浓度主要由Sb5+/Sb3+的比值来决定,以Sb5+施主掺杂为主,晶粒异常长大减少有效晶界面积；当Sb掺杂量增加到一定程度,Sb5+/Sb3+比值反而下降,电导率主要由Sb5+的施主掺杂和氧空位来决定。为了进一步提高陶瓷靶材的性能,最后采用半湿法制备ZnO掺杂SnO2、Sb2O3掺杂SnO2、ZnO-Sb2O3掺杂SnO2的复合粉体。当SPS烧结工艺1000℃-40MPa-3min-200℃/min时,ZnO掺杂量1mol%时,可获得SnO2-ZnO陶瓷靶材密度的极大值6.98 g·cm-3,相对密度的极大值99.8%；SnO2-1Sb2O3陶瓷靶材密度和相对致密度均达到最大值6.88 g·cm-3和98.3%；SnO2-1ZnO-1Sb2O3陶瓷靶材密度和相对致密度均达到最大值6.96 g·cm-3和99.2%。掺杂Sb2O3的ATO陶瓷的室温电阻率随着烧结温度的升高迅速减小,但随着温度的进一步提升,变化并不明显,900℃时,电阻率为6.63×10－2(?)·cm,950℃时达到最低值9.1×10-3Ω·cm；当烧结温度为1000℃时,随着Sb2O3掺杂含量的增加SnO2基陶瓷的室温电阻迅速减小,但当Sb2O3掺杂含进一步增加,室温电阻率变化并不明显,Sb2O3掺杂量为0.5mol%时,SnO2试样室温电阻率达到最小值2.3×10-2Ω.cm。