Titanium doelmaterialen

1. Overzicht
Een doelmateriaal verwijst naar het materiaal dat wordt gebombardeerd door energieke deeltjes tijdens processen zoals sputterende afzetting. Doelen kunnen worden ingedeeld in metalen, legering- of oxidetypes. Door het doelmateriaal te veranderen (bijv. Aluminium, koper, roestvrij staal, titanium, nikkel), kunnen verschillende dunne filmsystemen worden geproduceerd, zoals ultrahard, slijtvast of corrosiebestendige legeringscoatings.

(1) Metalen doelen:
Nickel (Ni), Titanium (Ti), Zinc (Zn), Chromium (Cr), Magnesium (Mg), Niobium (Nb), Tin (Sn), Aluminum (Al), Indium (In), Iron (Fe), Zirconium-Aluminum (ZrAl), Titanium-Aluminum (TiAl), Zirconium (Zr), Aluminum-Silicon (AlSi), Silicon (Si), Copper (Cu), Tantalum (Ta), Germanium (Ge), Silver (Ag), Cobalt (Co), Gold (Au), Gadolinium (Gd), Lanthanum (La), Yttrium (Y), Cerium (Ce), Tungsten (W), Stainless Steel, Nickel-Chromium (NiCr), Hafnium (Hf), Molybdeenum (MO), Iron-Nickel (Feni), enz.

(2) Keramische doelen:
ITO, Magnesium Oxide, Iron Oxide, Silicon Nitride, Silicon Carbide, Titanium Nitride, Chromium Oxide, Zinc Oxide, Zinc Sulfide, Silicon Dioxide, Silicon Monoxide, Cerium Oxide, Zirconium Dioxide, Niobium Pentoxide, Titanium Dioxide, Hafnium Dioxide, Titanium Diboride, Zirconium Diboride, Tungsten Trioxide, Alumina (Al₂O₃), Tantalum Pentoxide, Niobium Pentoxide, Magnesium Fluoride, Yttrium Fluoride, Zinc Selenide, Aluminum Nitride, Boron Nitride, Praseodymium Titanate, Barium Titanate, Lanthanum Titanate, Nickel Oxide, and other sputtering target materials.

2. Belangrijkste prestatievereisten voor doelen

(1) Zuiverheid
Zuiverheid is een van de belangrijkste prestatie -indicatoren, omdat het direct van invloed is op dunne filmeigenschappen. In micro -elektronica zijn wafersmaten bijvoorbeeld gegroeid van 6 "en 8" tot 12 ", terwijl lijnbreedthen zijn gekrompen van 0. 5 µm tot 0. 13 µm of kleiner. Waar 99,995% zuiverheid zou kunnen voldoen aan de behoeften van {9}}}}}}. vereisen nu zuiverheden van 99,999% of zelfs 99,9999%.

(2) Inhoud van onzuiverheid
Vaste onzuiverheden en geabsorbeerde gassen zoals zuurstof en water zijn primaire bronnen van verontreiniging in dunne films. Specifieke industrieën, zoals halfgeleiders, hebben strikte vereisten voor alkali -metalen en radioactieve elementen in aluminium en zijn legeringen.

(3) Dikte
Hoge dichtheid helpt de porositeit in het doel te verminderen, waardoor de sputterende filmprestaties worden verbeterd. Dichtheid beïnvloedt niet alleen sputtersnelheid, maar ook de elektrische en optische eigenschappen van de films. Dichtere doelen zijn ook beter bestand tegen thermische spanningen tijdens sputteren.

(4) Korrelgrootte en distributie
Doelen hebben meestal polykristallijne structuren. Fijnere korrels hebben de neiging om de sputtersnelheden te verbeteren, terwijl de verdeling van de uniforme korrelgroottes zorgt voor zelfs een filmdikte tijdens depositie.

3. Materiële cijfers
Ta {{{0}}, ta1, ta2, ta9, ta10, zr2, zr0, gr5, gr2, gr1, tc11, tc6, tc4, tc3, tc2, tc1.

4. Toepassingen
Doelmaterialen worden veel gebruikt voor decoratieve coatings, slijtvaste films en in de elektronica-industrie voor CD-, VCD- en magnetische schijfcoatings.

Tungsten-Titanium (W-Ti) films
W-Ti en zijn legeringen zijn functionele coatings op hoge temperatuur met onvervangbare voordelen. Tungsten biedt een hoog smeltpunt, sterkte en een lage thermische expansiecoëfficiënt. W-TI-films worden gekenmerkt door lage elektrische weerstand, uitstekende thermische stabiliteit en sterke oxidatieresistentie.

Traditionele interconnectmetalen zoals AL, Cu en AG zijn gemakkelijk geoxideerd, slecht gebonden aan diëlektrische lagen en vatbaar voor diffusie in substraten zoals Si en Sio₂. Dit gedrag degradeert de prestaties van het apparaat af. W-Ti-legeringen dienen daarentegen als uitstekende diffusiebarrières vanwege hun stabiele thermomechanische eigenschappen, lage elektromigratiesnelheid en superieure corrosie en chemische weerstand maken ze ideaal voor hoogstroom- en hoog-temperatuuromgevingen.

5. Ontwikkelingsvooruitzichten
W-TI-doelen zijn onlangs naar voren gekomen als kritische coatingmaterialen voor fotovoltaïsche cellen, vooral als diffusiebarrières in zonnecellen van de derde generatie. Dankzij hun uitzonderlijke eigenschappen is de vraag naar W-Ti-doelen de afgelopen jaren gestegen. In 2008 bereikte de wereldwijde vraag 400 ton. Naarmate de zonne -industrie groeit, zal dit cijfer naar verwachting aanzienlijk stijgen.

De internationale markt voor zonnecellen groeit snel, met 100% jaarlijkse groei. Veel bedrijven, waaronder de Duitse WverthsurlfulCell, de wereldwijde zonne-energie van de VS, de Japanse Honda Showa Solar Shell en Hitachi Metals-investeert actief in deze sector.

China heeft ultralarge, hoge dichtheid en hoge zuiverheid W-Ti-doelen ontwikkeld, een nieuwe klasse van ionenvakmaterialen. Deze worden veel gebruikt als barrière- of kleurafstemmingslagen in displays, decoratieve lagen in laptops, batterij-inkapseling en fotovoltaïsche celdiffusiebarrières. Hun commercieel en economisch potentieel is aanzienlijk. Bovendien kan hun productie upgrades in de Chinese wolfraamindustrie stimuleren, waardoor de productwaarde en het wereldwijde concurrentievermogen worden verhoogd.