Materiales objetivo de titanio
May 21, 2025
1. Descripción general
Un material objetivo se refiere al material bombardeado por partículas de alta energía durante procesos como la deposición de pulverización. Los objetivos se pueden clasificar en tipos metálicos, aleados u óxidos. Al cambiar el material objetivo (por ejemplo, aluminio, cobre, acero inoxidable, titanio, níquel), se pueden producir diferentes sistemas de películas delgadas, como recubrimientos de aleación ultra duros, resistentes al desgaste o resistentes a la corrosión.
(1) Objetivos metálicos:
Níquel (Ni), titanio (Ti), zinc (zn), cromo (cr), magnesio (mg), niobio (nb), estaño (sn), aluminio (al), indio (in), hierro (Fe), circonio-aluminio (zral), titanio-aluminio (tial), zirconio (Zirconio), aluminio (alsi), titanio-aluminio (tial), zirconio (Zirconio), aluminio (alsi), titanio-aluminio (tial), zirconio (Zirconio), aluminio (alsi), titanio) (SI), Cobre (Cu), Tantalum (TA), Germanio (GE), Silver (AG), Cobalt (CO), Gold (Au), Gadolinium (GD), Lanthanum (LA), Yttrium (Y), Cerium (CE), Tungsten (W), Stainless Steel, Nickel-Complium (Nicr), Hafnium (Hf), Molybden (MOTO) Iron-Nickel (Feni), etc.
(2) Objetivos cerámicos:
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 Diboruro, trióxido de tungsteno, alúmina (al₂o₃), pentóxido de tantalum, pentóxido de niobio, fluoruro de magnesio, fluoruro de yttrium, selenuro de zinc, nitruro de aluminio, nitruro de boro, metanato de praseyymium, titanato de bario, lantón, titanato de níquido y otros materiales de titanato de spaseodmio.
2. Requisitos clave de rendimiento para objetivos
(1) Pureza
La pureza es uno de los indicadores de rendimiento más importantes, ya que afecta directamente las propiedades de la película delgada. Por ejemplo, en la microelectrónica, los tamaños de obleas han crecido de 6 "y 8 a 12", mientras que los anchos de línea se han reducido de 0. 5 µm a 0. 13 µm o más pequeño. Donde 99.995% de pureza podría satisfacer las necesidades de {{9}. 35 µm ics ics, {{}. Ahora requieren purezas de 99.999% o incluso 99.9999%.
(2) Contenido de impureza
Las impurezas sólidas y los gases absorbidos como el oxígeno y el agua son fuentes primarias de contaminación en películas delgadas. Las industrias específicas, como los semiconductores, tienen requisitos estrictos sobre metales álcali y elementos radiactivos en aluminio y sus aleaciones.
(3) Densidad
La alta densidad ayuda a reducir la porosidad en el objetivo, mejorando así el rendimiento de la película de pulverización. La densidad afecta no solo la velocidad de pulverización, sino también las propiedades eléctricas y ópticas de las películas. Los objetivos más densos también resisten mejor las tensiones térmicas durante la pulverización.
(4) Tamaño de grano y distribución
Los objetivos generalmente tienen estructuras policristalinas. Los granos más finos tienden a mejorar las tasas de pulverización, mientras que la distribución uniforme del tamaño del grano garantiza un grosor de la película incluso durante la deposición.
3. Grados de material
Ta {{0}}, Ta1, Ta2, Ta9, Ta10, Zr2, Zr0, Gr5, Gr2, Gr1, TC11, TC6, TC4, TC3, TC2, TC1.
4. Aplicaciones
Los materiales objetivo se usan ampliamente para recubrimientos decorativos, películas resistentes al desgaste y en la industria electrónica para recubrimientos de disco de CD, VCD y magnéticos.
Películas de titanio de tungsteno (W-Ti)
W-Ti y sus aleaciones son recubrimientos funcionales de alta temperatura con ventajas irremplazables. El tungsteno ofrece un alto punto de fusión, fuerza y un coeficiente de expansión térmica baja. Las películas W-Ti se caracterizan por baja resistividad eléctrica, excelente estabilidad térmica y fuerte resistencia a la oxidación.
Los metales de interconexión tradicionales como Al, Cu y Ag se oxidan fácilmente, se unen mal a las capas dieléctricas, y son propensas a la difusión en sustratos como SI y SiO₂. Estos comportamientos degradan el rendimiento del dispositivo. Por el contrario, las aleaciones W-TI sirven como excelentes barreras de difusión debido a sus propiedades termomecánicas estables, baja tasa de electromigración y corrosión superior y resistencia química que crean la resistencia ideal para entornos de alta temperatura y alta temperatura.
5. Perspectiva del desarrollo
Los objetivos W-TI han surgido recientemente como materiales de recubrimiento críticos para las células fotovoltaicas, especialmente como barreras de difusión en células solares de tercera generación. Gracias a sus propiedades excepcionales, la demanda de objetivos W-TI ha aumentado en los últimos años. En 2008, la demanda global llegó a 400 toneladas. A medida que crece la industria solar, se espera que esta cifra aumente significativamente.
El mercado internacional de células solares se está expandiendo rápidamente, con un crecimiento del 100% anual. Muchas compañías, incluidas la Ceca Wanthsurlful de Alemania, la energía solar global de los EE. UU., Honda Showa Solar Shell de Japón y Hitachi Metals-Metals están invirtiendo activamente en este sector.
China ha desarrollado objetivos W-Ti ultra-grandes, de alta densidad y alta pureza, una nueva clase de materiales de recubrimiento de suministro de iones. Estos se usan ampliamente como capas de barrera o ajuste de color en pantallas, capas decorativas en computadoras portátiles, encapsulación de la batería y barreras de difusión de células fotovoltaicas. Su potencial comercial y económico es sustancial. Además, su producción puede impulsar actualizaciones en la industria de tungsteno de China, aumentando el valor del producto y la competitividad global.
