直流磁控溅射制备锌-锑热电薄膜的技术探讨 热电材料是一种能够实现热能和电能直接相互转换的绿色环保型功能材料。近年来研究发现,热电薄膜化有助于热电材料减低热导率,从而能够有效的提高材料的热电转换效率,因此具有十分重要的科学研究价值。Zn-Sb合金是采用的P 型热电半导体材料之一,但由于其较低的热电优值,所以没有得到普遍的应用。 但近几年研究发现,在263 K~767K 温度区间稳定存在的β-Zn4Sb3 具有非常优异的热电性能,材料少含稀土材料以及可适用于中温,被国内外认为是具有前景的中温热电材料之一。因此,本文选取纯度为99.99%的Zn 和Sb 金属靶作为靶材,采用直流磁控共溅射技术,制备Zn-Sb 合金热电薄膜,研究不同热处理条件下合成的Zn-Sb 化合物热电薄膜的结构与热电特性变化规律。 结果表明,选取适当的溅射Zn和Sb的功率条件,溅射完成合金薄膜后在Ar 气氛下进行623 K 退火热处理,可形成具有单一β-Zn4Sb3相结构的Zn-Sb 热电薄膜,且薄膜颗粒大,较致密,所制备的热电薄膜具有优良的热电性能。靶材太薄、靶材太贵的情况等。 但下列情况绑定有弊端。苏州锑靶材厂家
纯度:纯度是靶材的主要性能指标之一,因为靶材的纯度对薄膜的性能影响很大。不过在实际应用中,对靶材的纯度要求也不尽相同。例如,随着微电子行业的迅速发展,硅片尺寸由6”、 8”发展到12”, 而布线宽度由0.5um减小到0.25um,0.18um甚至0.13um,以前99.995%的靶材纯度可以满足0.35umIC的工艺要求,而制备0.18um线条对靶材纯度则要求99.999%甚至99.9999%。
杂质含量:靶材固体中的杂质和气孔中的氧气和水气是沉积薄膜的主要污染源。不同用途的靶材对不同杂质含量的要求也不同。例如,半导体工业用的纯铝及铝合金靶材,对碱金属含量和放射性元素含量都有特殊要求。 苏州锑靶材厂家靶材绑定的定义。溅射靶材的分类有哪些?
本实施例提供一种长寿命靶材组件,所述靶材表面的比较高点和比较低点的垂直距离为5.95mm;所述靶材表面的硬度为23hv;
其中,所述靶材的比较大厚度为27mm;所述靶材组件还包括用于固定靶材的背板;所述靶材呈凹形结构;所述靶材包括用于溅射的溅射面;所述溅射面包括平面、第二平面和斜面;所述斜面与水平面的夹角为3°;所述斜面位于所述平面和第二平面之间;所述平面为圆形;所述第二平面为环形;所述靶材的材质包括钽;所述背板的材质包括铝。
所得靶材组件溅射强度好,使得溅射过程中薄膜厚度均匀,使用寿命增加。
实施例7
本实施例提供一种长寿命靶材组件,所述靶材表面的比较高点和比较低点的垂直距离为5.75mm;所述靶材表面的硬度为22hv;
其中,所述靶材的比较大厚度为20mm;所述靶材组件还包括用于固定靶材的背板;所述靶材呈凹形结构;所述靶材包括用于溅射的溅射面;所述溅射面包括***平面、第二平面和斜面;所述斜面与水平面的夹角为9°;所述斜面位于所述***平面和第二平面之间;所述平面为圆形;所述第二平面为环形;所述靶材的材质包括钛;所述背板的材质包括铜。
所得靶材组件溅射强度好,使得溅射过程中薄膜厚度均匀,使用寿命增加。
靶材表面的比较高点和比较低点的垂直距离为5.75-6mm,例如可以是5.75mm、5.76mm、5.77mm、5.78mm、5.79mm、5.8mm、5.81mm、5.82mm、5.83mm、5.84mm、5.85mm、5.86mm、5.87mm、5.88mm、5.89mm、5.9mm、5.91mm、5.92mm、5.93mm、5.94mm、5.95mm、5.96mm、5.97mm、5.98mm、5.99mm或6mm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中,所述靶材表面的硬度为20-30hv,例如可以是20hv、21hv、22hv、23hv、24hv、25hv、26hv、27hv、28hv、29hv或30hv等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中,通过调整靶材表面的高度差及硬度,保证溅射强度,使得溅射过程中薄膜厚度均匀,使用寿命增加。
作为本发明推荐的技术方案,所述靶材的比较大厚度为28-30mm,例如可以是28mm、28.1mm、28.2mm、28.3mm、28.4mm、28.5mm、28.6mm、28.7mm、28.8mm、28.9mm、29mm、29.1mm、29.2mm、29.3mm、29.4mm、29.5mm、29.6mm、29.7mm、29.8mm、29.9mm或30mm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。 在受到离子轰击之后,释放的二次电子数量增加,提高空间的导通能力,降低等离子体阻抗,导致溅射电压降低。
靶材磁控溅射的原理是什么?磁控溅射原理:在被溅射的靶极(阴极)与阳极之间加一个正交磁场和电场,溅射靶材在高真空室中充入所需要的惰性气体(通常为Ar气),磁铁在靶材料表面形成250~350高斯的磁场,同高压电场组成正交电磁场。
在电场的作用下,Ar气电离成正离子和电子,靶上加有一定的负高压,从靶极发出的电子受磁场的作用与工作气体的电离几率增大,在阴极附近形成高密度的等离子体,Ar离子在洛仑兹力的作用下加速飞向靶面,以很高的速度轰击靶面,使靶上被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离靶面飞向基片淀积成膜。 磁控溅射一般分为二种:直流溅射和射频溅射,其中直流溅射设备原理简单,在溅射金属时,其速率也快。
而射频溅射的使用范围更大,除可溅射导电材料外,也可溅射非导电的材料,同时还司进行反应溅射制备氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。溅射靶材射频的频率提高后就成为微波等离子体溅射,目前常用的有电子回旋共振(ECR)型微波等离子体溅射。 当溅射靶被化合物全部覆盖的时候,靶完全中毒,在靶面上沉积一层化合金属膜。苏州锑靶材厂家
溅射出靶材的原子、原子团、离子、电子、光子等,原子、离子、原子团沉积到基材上形成薄膜。苏州锑靶材厂家
所述靶材的比较大厚度为24mm;所述靶材组件还包括用于固定靶材的背板;所述靶材呈凹形结构;所述靶材包括用于溅射的溅射面;所述溅射面包括平面、第二平面和斜面;所述斜面与水平面的夹角为3°;所述斜面位于所述平面和第二平面之间;所述平面为圆形;所述第二平面为环形;所述靶材的材质包括铝;所述背板的材质包括铜。
所得靶材组件溅射强度好,使得溅射过程中薄膜厚度均匀,使用寿命增加。
实施例5
本实施例提供一种长寿命靶材组件,所述靶材表面的比较高点和比较低点的垂直距离为5.82mm;所述靶材表面的硬度为21hv;
其中,所述靶材的比较大厚度为23mm;所述靶材组件还包括用于固定靶材的背板;所述靶材呈凹形结构;所述靶材包括用于溅射的溅射面;所述溅射面包括***平面、第二平面和斜面;所述斜面与水平面的夹角为1°;所述斜面位于所述平面和第二平面之间;所述***平面为圆形;所述第二平面为环形;所述靶材的材质包括铝;所述背板的材质包括铜和铝。
所得靶材组件溅射强度好,使得溅射过程中薄膜厚度均匀,使用寿命增加。 苏州锑靶材厂家
江阴典誉新材料科技有限公司地处江苏省江阴市,是一家专业生产溅射靶材和蒸发材料的公司,溅射靶材充分借鉴国外的先进技术,并通过与国内外**研发机构合作,整合各行业资源优势,生产出多系列***溅射靶材产品。 公司目前主要生产金属,合金,陶瓷三大类靶材产品。经过几年的发展和技术积累,已经拥有:真空热压,冷压烧结,真空熔炼,热等静压,等离子喷涂等技术。另外也可根据客户要求研发新型靶材并提供靶材金属化、绑定和背板服务。 江阴典誉新材料科技有限公司已为以下行业提供***的靶材:平面显示、装饰与工具、太阳能光伏和光热、电子和半导体、建筑与汽车玻璃大面积镀膜等工业领域。同时也为国内外各大院校和研究所提供了很多常规和新型的试验用靶材。 江阴典誉目前拥有真空热压炉两台,冷压烧结炉一台,真空熔炼设备两台,等静压设备一台,等离子喷涂两套,绑定平台两套,各类机加工设备七台,检验设备若干,确保出厂的每件产品都能达到甚至超过客户的预期。 江阴典誉秉承:“一切以客户的需求为导向,客户的所有需求一次做好。”的发展理念。