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高纯钛靶材的应用

溅射靶材 2020-06-23 20:58

众所周知,纯度是靶材的主要性能指标之一,在实际应用中,对靶材的纯度要求也不尽相同。高纯钛靶材的应用相比一般的工业纯钛,高纯钛价格昂贵,应用范围较窄。主要用来满足一些特殊行业的使用。那么高纯钛靶材的主要应用有哪些呢?

铜合金靶材

高纯钛靶材的应用主要有:

1、生物材料

钛是无磁性金属,在很强的磁场中也不会被磁化,且与人体有良好的相容性,无毒副作用,可以用来制造人体植入器件。一般医用钛材并没有达到高纯钛的级别,但是考虑到钛中不纯物的溶出问题,植入件用钛的纯度应尽可能的高。高纯钛丝可用做生物捆扎材料。此外,内埋导管的钛制注入式针头也达到了高纯钛级别。

2、装饰材料

合金靶

高纯钛具有优异的耐大气腐蚀性能,在大气中长期使用也不变色,保证钛原有的本色。因此高纯度钛还可以用做建筑装饰材料。此外,近年来部分高档装饰品以及部分佩戴物,如手链、手表及眼镜架等用钛制作利用了钛耐腐蚀、不变色、能长久保持良好的光泽以及与人体皮肤接触不致敏等特性。某些装饰品用钛的纯度已经达到5N级别。

3、吸气材料

铜背板

钛作为一种化学性质非常活泼的金属,在高温下可与许多元素和化合物发生反应。高纯钛对活性气体(如O2,N2,CO,CO2,650℃以上的水蒸气)的吸附性很强,蒸发在泵壁上的Ti膜可形成一个高吸附能力的表面,这一性质使得Ti在超高真空抽气系统中作为吸气剂而得到广泛的应用。如用在升华泵、溅射离子泵等,可使溅射离子泵的极限工作压强低至10-9Pa。

4、电子信息材料

近年来,随着半导体技术、信息技术等高科技领域的快速发展,高纯钛在溅射靶材、集成电路、DRAMs和平板显示器等方面的用量越来越大,对钛材的纯度要求越来越高。在半导体超大规模集成电路行业,控制电极采用钛硅化合物、钛氮化合物、钨钛化合物等作为扩散阻挡层和配线材料。制造这些材料采用溅射法,而溅射法用的钛靶材对纯度要求很高,特别是对碱金属元素和放射性元素要求含量极低。

近年来,其与之相配的溅射设备也开始使用与溅射钛靶材同等纯度的高纯钛。目前,对于4兆位的超大规模集成电路,要求钛的纯度达到4N5(99.995%)~5N(99.999%)级,而16兆位的第三代超大规模集成电路则要求钛的纯度达到6N(99.9999%)级。

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