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不同种类靶材的应用(一)

中诺新材 2023-07-05

靶材制约着薄膜的物理、力学性能,影响镀膜质量,因而靶材质量评价较为严格,主要应满足如下要求;

1)杂质含量低,纯度高。靶材的纯度影响薄膜的均匀性。

2)高致密度。高致密度靶材具有导电、导热性好、强度高等优点,使用这种靶材镀膜,溅射功率小,成膜速率高,薄膜不易开裂,靶材使用寿命长,而且溅镀薄膜的电阻率低,透光率高。

3)成分与组织结构均匀。靶材成分均匀是镀膜质量稳定的重要保证。

4)晶粒尺寸细小。靶的晶粒尺寸越细小,溅镀薄膜的厚度分布越均匀,溅射速率越快。

制造工艺

目前靶材的制备主要有铸造法和粉末冶金法。

铸造法:将一定成分配比的合金原料熔炼,再将合金溶液浇注于模具中,形成铸锭,最后经机械加工制成靶材,铸造法在真空中熔炼、铸造。

常用的熔炼方法有真空感应熔炼、真空电弧熔炼和真空电子轰击熔炼等。

优点是靶材杂质含量(特别是气体杂质含量)低,密度高,可大型化;

缺点是对熔点和密度相差较大的两种或两种以上金属,普通熔炼法难以获得成分均匀的合金靶材。

粉末冶金法:将一定成分配比的合金原料熔炼,浇注成铸锭后再粉碎,将粉碎形成的粉末经等静压成形,再高温烧结,最终形成靶材。

优点是靶材成分均匀;

缺点是密度低,杂质含量高等,常用的粉末冶金工艺包括冷压、真空热压和热等静压等。

靶材分类

根据不同材质分类:

可分为金属靶材,陶瓷(氧化物、氮化物等)靶材,合金靶材。

根据不同形状分类:

可分为矩形靶、圆形靶、柱形靶、空心旋转圆管靶以及异形靶。


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