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靶材质量对大面积镀膜生产的三大影响

溅射靶材 2020-06-10 10:23

现代建筑大多已开始采用大面积玻璃采光,这一方面带给我们更明亮的房间以及更宽阔的视野,另一方面由于透过玻璃传递的热能远高于周围墙体,导致整个建筑物的使用能耗明显增大。

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相对发达国家高达90%以上低辐射玻璃的使用率,中国的Low-E玻璃普及率仅12%左右,其在中国还有非常大的发展空间。但是相对于普通玻璃和在线Low-E玻璃,离线LowE玻璃的生产成本比较高,这在一定程度上限制了其应用,国内玻璃加工企业有义务不断降低镀膜产品的生产成本,使低辐射玻璃加快普及进程,节约能源,改善环境,实现社会的可持续发展。

1、靶材形状的影响

对于大面积镀膜常用的靶材按形状分包括平面靶和旋转靶,常用的平面靶包括铜靶、银靶、镍铬靶和石墨靶,常用的旋转靶包括锌铝靶、锌锡靶、硅铝靶、锡靶、氧化钛靶和氧化锌铝靶等。靶材形状影响磁控溅射镀膜的稳定性和膜层特性,以及靶材的利用率,因此可以通过改变靶材的形状设计提高镀膜质量和生产效率,节约成本。

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2、靶材相对密度和孔隙的影响

靶材的相对密度是靶材实际密度与理论密度的比值,单一成分靶材的理论密度为结晶密度,合金或混合物靶材的理论密度通过各组元的理论密度和其在合金或混合物中所占比例计算得出的。热喷涂靶材组织疏松多孔,含氧量高(即使是真空喷涂,也难以避免合金靶材中氧化物和氮化物的产生),表面呈现灰色,缺少金属光泽,吸附的杂质、湿气是主要的污染源,妨碍高真空的迅速获得,容易导致溅射过程中放电,甚至烧坏靶材。

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3、靶材晶粒尺寸和结晶方向的影响

同一成分的靶材,晶粒尺寸较小的靶材比晶粒尺寸大的沉积速率快,这主要是由于晶界在溅射过程中更容易受到攻击,晶界越多,成膜就越快。晶粒尺寸的大小除影响溅射速率外,也会影响成膜质量。例如在EowE产品生产过程中,NCr作为红外反射层Ag的保护层,其质量对镀膜产品有非常大的影响。由于NiCr膜层的消光系数比较大,所以一般镀的很薄(约3nm左右)。如果晶粒尺寸过大,溅射时间短,会造成膜层致密性差,降低其对Ag层的保护作用,导致镀膜产品氧化脱膜。

总结

靶材的形状设计主要影响靶材利用率,合理的尺寸设计可以提高靶材的利用率,节约成本。晶粒庹寸越小,镀膜的速率越快,均匀性越好。纯度和致密度越高,孔隙率越少,成膜质量越好,放电掉渣的几率就越小。

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