镀膜靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源.简单说的话,靶材就是高速荷能粒子轰击的目标材料,用于高能激光武器中,不同功率密度、不同输出波形、不同波长的激光与不同的靶材相互作用时,会产生不同的杀伤破坏效应.主要有金属靶材和陶瓷靶材.
金属靶材
金属靶材有纯金属靶材,也有合金靶材(两种或者多种金属混合在一起),特殊情况下需绑定背板一起使用,如靶材尺寸不够,或者靶材易脆容易开裂等.金属靶材的制备从工艺的难易程度来看:超高纯金属提纯技术、晶粒晶向控制技术、异种金属大面积焊接技术、金属的精密加工及特殊处理技术、靶材的清洗包装技术是目前靶材生产过程中的五大核心技术.
常见金属靶材的种类
常规金属靶材:镁Mg、锰Mn、铁Fe、钴CO、镍Ni、铜Cu、锌Zn、铅Pd、锡Sn、铝AL
小金属靶材:铟In、锗Ge、镓Ga、锑Sb、铋Bi、镉Cd
难熔金属靶材:钛Ti、锆Zr、铪Hf、钒V铌Nb、钽Ta、铭Cr.钼Mo、钨W、铼Re
贵金属靶材:金Au、银Ag、钯Pd、铂Pt.铱lr、钌Ru、铑Rh
半金属靶材:碳C、硼B、碲Te、硒Se
陶瓷靶材
陶瓷靶材按化学组成,可分为氧化物陶瓷靶材、硅化物陶瓷靶材、氮化物陶瓷靶材、氟化物陶瓷靶材和硫化物陶瓷靶材等.陶瓷靶材是比较脆的靶材,通常陶瓷靶材都会绑定背板一起使用,背板除了在溅射过程中可支撑陶瓷靶材,还可以在溅射过程中起到热传递的作用.陶瓷靶材的种类很多,应用范围广泛,主要用于微电子领域,显示器用,存储等领域.陶瓷靶材作为非金属薄膜产业发展的基础材料,已得到空前的发展.陶瓷靶材的制备工艺难点主要有:超大尺寸陶瓷靶材制备技术、如何抑制溅射过程中微粒的产生、如何保证陶瓷靶材的相结构及组织均匀性、尽量提高陶瓷靶材的致密度及减少含气量等.
陶瓷靶材的特性要求:
(1)纯度:陶瓷靶材的纯度对溅射薄膜的性能影响很大,纯度越高,溅射薄膜的均匀性和批量产品的质量的一致性越好.几年来,随着微电子产业的发展,对成膜面积的薄膜均匀性要求十分严格,其纯度必须大于4N.平面显示用的ITO靶材In2O3和Sn2O3的纯度都大于4N.
(2)密度:为了减少陶瓷靶材的气孔,提高薄膜性能,要求溅射陶瓷靶材具有高密度.靶材越密实,溅射颗粒的密度月底,放电现场就越弱,薄膜的性能也越好.
(3)成分与结构均匀性:为保证溅射薄膜均匀,尤特在复杂的大面积镀膜应用中,必须做到靶材成分与结构均匀性好.
陶瓷靶材和金属靶材各自优缺点
导电性:金属靶材都具有导电性,可以适应各种不同电源类型机台,而陶瓷靶材因为大部分不具备导电性,只能使用射频电源.
导热性:金属靶材导热性能好,溅射时可以大功率运行.陶瓷靶材导热性较差,溅射时功率不宜过高.
复合性:金属靶材内很难掺入其他陶瓷类物质,溅射后膜层功能比较单一.陶瓷靶材可以根据需要掺入不同金属及陶瓷类物质,溅射后可以形成多种物质组成的复合膜层,这点陶瓷靶材占优.
