行业资讯
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2024-01
几种常用靶材的制备
①铬靶 铬作为溅射膜材不但易与基材结合有很高的附着力,而且铬与氧化物生成CrO3。膜时,其机械性能、耐酸性能、热稳定性能都较好。此外,铬在不完全氧化状态下还可生成弱吸收膜。将纯度98%以上的铬制成矩形靶材或圆筒形铬靶材已有报道。此外,采用烧结法制成铬矩形靶的技术也已成熟。 ② ITO靶 制备 ITO膜所用的靶材,过去通常采用 In-Sn 合金材料来制靶,然后在镀膜过程中通氧,而后生成ITO膜。这种方法由于反应气体控制较难,制重复性较差。因而,近几年已经被ITO烧结靶所取代。ITO靶材典型的工艺过程是按质量配比,通过球磨法将其充分混合后,再加入专用有机粉合剂将其混合成所要求的形状,并通过加压压实后,再将板块在空气中以 100℃/h的升温速度升温到1600℃后保温1h,再以冷却速度为100℃/h降到常温而制成。制靶时靶平面要求磨光,以免在溅射过程中出现热点。
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2024-01
离子束辅助沉积技术的特点
①离子束辅助沉积技术的最大特点是膜与基体间的附着力强,膜层十分牢固。实验表明:离子束辅助沉积的附着力比热蒸镀的附着力提高了几倍到几百倍,其原因主要是由于离子轰击对表面所产生的清洗作用,使膜基界面上形成梯度界面结构或称混合过渡层,以及减少膜的应力所致。 ②离子束辅助沉积可改善膜的机械性能、延长疲劳寿命,非常适合制备氧化物、碳化物、立方BN、TiB2,以及类金刚石涂层等。例如在1Cr18Ni9Ti耐热钢上采用离子束辅助沉积技术生长 200nm的Si3N4薄膜时,不仅可以抑制材料表面疲劳裂纹的萌生,而且可以明显地降低疲劳裂纹的扩散速率,对延长其寿命有着良好的作用。
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2024-01
反应溅射镀膜的特点及其应用范围
在溅射镀膜工艺中,虽然可以采用化合物为靶材制备化合薄膜。但是,由于靶材被溅射后所生成的薄膜成分往往与靶材原来的成分有较大的偏离,故达不到原来所设计的要求。如果采用纯金属靶材,把所需要的活性气体 (如制备氧化物薄膜时通入氧气) 有意识地混合到工作 (放电)气体中去,使之与靶材进行化学反应,从而生成可以得到控制其组分与特性的薄膜。人们通常称这种方法为“反应溅射法”。 如前所述,可以采用射频溅射,沉积介质薄膜和各种化合物薄膜。但是,为了制备“纯”的薄膜,必须先有“纯”的靶,高纯的氧化物、氮化物、碳化物或其他化合物的粉末。用这些粉末加工成一定形状的靶,需要添加成型或烧结必需的添加剂,这就导致靶和所成膜的纯度大大降低。但在反应溅射中,由于可以采用高纯的金属和高纯的气体,因此,为制备高纯的薄膜提供了方便的条件。反应溅射近年来日益受到重视,并成为淀积各种功能化合物薄膜的一种主要方法。它已经在制造I-V族、I-族和IV-V族化合物、难熔半导体以及各种氧化物等方面得到了广泛的应用,如采用多晶 Si和 CH./Ar 混合气体射淀 SiC 薄膜、用Ti靶和 N/Ar制备 TiN 硬质薄膜、用 Ta和 O/Ar 制备 TaO;介质薄膜、用 Fe和O,/Ar制备 -FezO;记录薄膜、用A1和 N/Ar 制备 AIN 压电薄膜、用 AI和 CO/Ar制备 A1-C-O 选择性吸收薄膜以及用 Y-Ba-Cu 和 O/Ar 制备 YBaCuO-超导薄膜等等。
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2024-01
金属薄膜电阻温度系数特征
金属膜电阻温度系数随膜厚而变化,薄的膜为负值,厚的膜为正值,更厚的膜与块状材料相似,但并不完全相同。一般情况下,薄膜厚度增加到数十纳米时,电阻温度系数从负值转为正值。 此外,蒸发速率也影响金属薄膜的电阻温度系数。低蒸发速率制备的膜层疏松,电子越过其势垒而产生电导的能力弱,再加上氧化和吸附作用,所以电阻值较高,电阻温度系数偏小,甚至为负值,随着蒸发率的增大,电阻温度系数由小变大,由负变正。这是由于低蒸发率制备的薄膜由于氧化而具备半导体性质,电阻温度系数出现负值。高蒸发率制备的薄膜趋向于金属特性,电阻温度系数为正值。 由于薄膜的结构随温度进行不可逆的变化,因此薄膜的电阻、电阻温度系数也都随蒸镀时镀层温度发生变化,越薄的膜,这种变化越剧烈。这可以认为近似岛状或管状结构膜的粒子在基板上再蒸发、再分布以及晶格散射、杂质散射、晶格缺陷散射、氧化引起的化学变化的缘故。
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