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濺射靶材的組成,結構,種類,以及應用有那些

發布時間:

2025-01-03


1. 組成

濺射靶材的組成取決于應用需求,可分為以下幾類:

  • 金屬靶材:單一金屬元素,如鋁(Al)、銅(Cu)、鈦(Ti)、金(Au)、銀(Ag)等。
  • 合金靶材:多種金屬元素組成的合金,如鋁硅(Al-Si)、鋁銅(Al-Cu)。
  • 陶瓷靶材:非金屬化合物,如氧化物(Al?O?、ZnO)、氮化物(TiN)、碳化物(SiC)。
  • 化合物靶材:如硫化物(MoS?)、硅化物(NiSi?)。
  • 復合靶材:多種材料的復合,例如金屬和氧化物的復合靶材。

2. 結構

濺射靶材的內部微觀結構和加工方式對性能有重要影響:

  • 致密性:高致密度靶材具有更高的濺射效率和均勻性。
  • 晶粒大小:晶粒越細小,薄膜的均勻性越高。
  • 均勻性:靶材的成分均勻性決定了沉積薄膜的均勻性。
  • 純度:高純度靶材減少了薄膜中的雜質,提升薄膜的電學、光學性能。

3. 種類

根據形狀和使用特點,濺射靶材可分為:

  • 平面靶材:常見于平面濺射設備,形狀多為矩形或圓盤。
  • 旋轉靶材:用于大面積鍍膜和高效生產,通常為圓柱形。
  • 特殊形狀靶材:如異形靶材,滿足特定應用需求。

根據功能分類:

  • 導電靶材:如鋁、銅,主要用于電子元器件。
  • 透明導電靶材:如ITO(銦錫氧化物),用于觸控屏、顯示器。
  • 硬質涂層靶材:如TiN、CrN,用于刀具和模具。
  • 磁性靶材:如CoFe、NiFe,用于磁存儲器件。

4. 應用

濺射靶材廣泛應用于以下領域:

電子與半導體

  • 集成電路:鋁、銅用于布線層;鈦、鉭用于擴散阻擋層。
  • 存儲器:磁性靶材用于制造磁存儲薄膜。
  • 顯示器:ITO靶材用于觸控屏、OLED、LCD顯示器。

光學與光電

  • 光學薄膜:如抗反射膜、增透膜,常用SiO?、TiO?等靶材。
  • 太陽能電池:TCO(透明導電氧化物)靶材用于薄膜太陽能電池。

裝飾與硬質涂層

  • 硬質工具涂層:如TiN、CrN,用于提高耐磨性和使用壽命。
  • 裝飾性涂層:如金屬靶材用于制造色彩鮮艷的裝飾薄膜。

能源與環境

  • 儲能裝置:鋰電池電極材料如LiCoO?、LiMn?O?。
  • 氣體傳感器:如ZnO、SnO?薄膜材料。

醫療與生物

  • 生物相容性涂層:如TiN、TiO?,用于醫療植入物表面。

未來發展方向

  1. 高純度與高致密化:提高薄膜性能的核心技術。
  2. 復合材料靶材:滿足多功能薄膜的需求。
  3. 可持續性材料:開發環保型和資源節約型靶材。
  4. 大型化和復雜化:適應大面積和復雜形狀鍍膜設備的需要。
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