氧化铟（In₂O₃）掺入铜（Cu）的金属靶材是一种新型功能材料，通过铜掺杂可以显著调节氧化铟的光电、电催化及热电性能，适用于多种高科技应用。以下是其特性和用途的详细分析：

一、氧化铟掺铜靶材的特性

1. 电学性能调控 

   - 铜掺杂可显著改变氧化铟的载流子浓度和电阻率。例如，掺铜4.09 at%的In₂O₃薄膜电阻率可达30.2×10⁻³ Ω·cm，载流子浓度提升至3.72×10²⁰ cm⁻³，但迁移率降低至0.56 cm²V⁻¹s⁻¹。

   - 在电催化应用中，铜与氧化铟的协同作用可优化电子传输路径，提升催化活性。

2. 光学性能变化 

   - 铜掺杂会降低氧化铟的光学带隙（从3.76 eV降至2.71 eV），并显著减少薄膜的可见光透过率，使其更适用于红外或特定波长的光电器件。

3. 催化性能增强 

   - 在电催化CO₂还原反应（CO₂RR）中，Cu-In₂O₃复合材料能抑制碳碳偶联反应，促进CO₂中间体脱附，提高CO选择性（法拉第效率可达80-95%）。

   - 铜的引入还能增强材料的疏水性，提高固-液界面CO₂浓度，进一步提升催化效率。

4. 热电性能优化 

   - 在In₂O₃/Pt热电偶中，铜掺杂可调节热电势（152.1-170.5 μV/°C），适用于高温传感应用。

5. 结构稳定性 

   - 铜掺杂可改善氧化铟薄膜的结晶性，增强其在高温或腐蚀环境下的稳定性。

二、氧化铟掺铜靶材的用途

1. 电催化CO₂还原 

   - 用于高效CO₂-to-CO转化，在H型电解池中法拉第效率可达80%，在MEA反应器中可达95%。 

2. 透明导电薄膜（TCO） 

   - 适用于柔性电子、太阳能电池电极等，尽管铜掺杂会降低透光率，但可优化电导率，适用于特定光电应用。

3. 热电传感器 

   - 用于高温环境（如工业炉、航空航天）的温度监测，铜掺杂可优化In₂O₃/Pt热电偶的输出性能。

4. 光电化学器件 

   - 作为水氧化催化剂的替代材料，相比传统ITO更具成本优势，适用于光电化学电解池。

5. 太阳能电池空穴传输层 

   - 掺铜氧化铟薄膜可作为钙钛矿太阳能电池的空穴传输层，提升器件效率。