靶材的粉末冶金法
靶材 半导体
靶材半导体靶材是一种在半导体材料制备过程中起着重要作用的材料。
它被广泛应用于半导体器件的制造和研究中，对于提高器件的性能和可靠性起着至关重要的作用。
本文将从靶材的定义、分类、制备方法和应用领域等方面进行介绍，以帮助读者更好地了解这一重要的材料。
一、靶材的定义和分类靶材是指在半导体器件制备过程中，用于沉积或蒸发材料的基板。
它通常由纯净的金属或化合物制成，具有高纯度和均匀性。
根据不同的应用需求，靶材可以分为金属靶材、氧化物靶材、氮化物靶材、硅化物靶材等多种类型。
金属靶材是最常用的一种靶材，广泛应用于半导体器件的制备中。
常见的金属靶材有铝靶、铜靶、钛靶等。
这些金属靶材具有良好的导电性和导热性，可以用于制备导电层或散热层。
氧化物靶材是由金属和氧元素组成的化合物，具有良好的绝缘性能和化学稳定性。
常见的氧化物靶材有二氧化硅靶、氧化铝靶等。
这些氧化物靶材可以用于制备绝缘层或阻挡层。
氮化物靶材是由金属和氮元素组成的化合物，具有优异的机械性能和热导性能。
常见的氮化物靶材有氮化硅靶、氮化铝靶等。
这些氮化物靶材可以用于制备机械支撑层或热传导层。
硅化物靶材是由金属和硅元素组成的化合物，具有良好的机械性能和化学稳定性。
常见的硅化物靶材有硅化钨靶、硅化铝靶等。
这些硅化物靶材可以用于制备机械支撑层或阻挡层。
二、靶材的制备方法靶材的制备方法根据不同的材料类型和应用需求有所不同。
以下是一些常见的靶材制备方法：1.熔炼法：将高纯度的金属或化合物加热至熔点，然后冷却凝固成块状的靶材。
2.沉积法：在基板上沉积金属或化合物材料，然后将其剥离得到靶材。
3.粉末冶金法：将金属或化合物粉末按照一定比例混合，然后通过高温烧结得到靶材。
4.薄膜法：将金属或化合物材料蒸发或溅射到基板上，然后冷却形成薄膜状的靶材。
5.化学气相沉积法：将金属或化合物前驱体气体在基板上分解沉积，然后得到靶材。
三、靶材的应用领域靶材广泛应用于半导体器件的制备和研究中，常见的应用领域包括：1.集成电路制造：靶材可以用于制备导电层、绝缘层、阻挡层等。
稀土合金靶材
稀土合金靶材引言稀土合金靶材是一种在材料科学和工程领域中广泛应用的材料。
稀土合金靶材由带有稀土元素的合金构成，具有优异的磁性、强度和化学稳定性。
它们在先进制造、能源、电子、磁性材料等领域扮演着重要的角色。
本文将介绍稀土合金靶材的制备方法、性能特点以及应用领域。
制备方法稀土合金靶材的制备方法多种多样，常见的方法包括溅射法、粉末冶金法、化学气相沉积法等。
溅射法溅射法是一种常用的稀土合金靶材制备方法。
该方法通过在钢板上扩散稀土元素，之后通过靶材烧结制备出合金靶材。
溅射法制备的合金靶材具有均匀性好、结晶度高的特点。
粉末冶金法粉末冶金法是另一种常用的制备稀土合金靶材的方法。
它首先要将稀土金属和其他合金成分粉末混合，然后通过压制和烧结等工艺步骤制备出合金靶材。
粉末冶金法制备的合金靶材具有成本低、含有气孔较少的特点。
化学气相沉积法化学气相沉积法利用气相反应使稀土元素在靶材表面沉积，并通过化学反应形成稀土合金薄膜。
这种方法制备的合金靶材可以得到高纯度、光洁度好的稀土合金薄膜。
性能特点稀土合金靶材具有许多独特的性能特点，如磁性、强度和化学稳定性等。
稀土合金靶材由于含有稀土元素，具有良好的磁性能。
不同的稀土元素可以在合金中形成不同的磁结构，从而影响合金的磁性。
稀土合金靶材的磁性能可以通过调整合金组分和烧结工艺来实现。
强度稀土合金靶材具有较高的强度和硬度。
这是因为稀土元素可以形成强有力的原子键，并且稀土合金靶材中往往还添加了其他强化元素，如铁、钼和钴等。
这些元素的存在可以有效提高合金的强度和硬度。
化学稳定性稀土合金靶材具有良好的化学稳定性。
稀土元素在合金中能够有效抑制晶界的氧化和腐蚀，从而提高合金的化学稳定性。
这使得稀土合金靶材在高温和腐蚀性环境下具有优异的性能。
应用领域稀土合金靶材由于其独特的性能特点，广泛应用于多个领域。
先进制造稀土合金靶材在先进制造领域发挥着重要作用。
例如，稀土合金靶材可以用于制备高性能的磁性材料，如硬盘驱动器中的磁性层。
稀土合金靶材
稀土合金靶材稀土合金靶材是一种用于薄膜制备的重要材料。
它由一系列稀土元素和其他金属元素组成的合金，具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于光电子、信息技术、能源等领域。
本文将从以下几个方面对稀土合金靶材进行详细介绍。
一、稀土合金靶材的种类及特点1. 稀土钼合金靶材稀土钼合金靶材是由钼和稀土元素组成的混合物，常用的有Sm-Mo、Nd-Mo、Pr-Mo等。
这种靶材具有高密度、高熔点、低蒸发率和良好的机械性能等特点，适用于制备硬质薄膜。
2. 稀土铝合金靶材稀土铝合金靶材是由铝和稀土元素组成的混合物，常用的有Sm-Al、Nd-Al、Pr-Al等。
这种靶材具有高密度、高熔点、低氧化率和良好的抗氧化性能等特点，适用于制备耐热薄膜。
3. 稀土镍铬合金靶材稀土镍铬合金靶材是由镍、铬和稀土元素组成的混合物，常用的有Sm-Ni-Cr、Nd-Ni-Cr、Pr-Ni-Cr等。
这种靶材具有高密度、高熔点、低氧化率和良好的耐腐蚀性能等特点，适用于制备防腐蚀薄膜。
二、稀土合金靶材的制备方法稀土合金靶材的制备方法主要包括粉末冶金法、真空电弧熔炼法和溅射法三种。
1. 粉末冶金法粉末冶金法是将各种元素按一定比例混合后，在高温下进行球磨或压制成块，再进行热处理得到靶材。
这种方法可以制备出均匀性好、纯度高的靶材，但工艺复杂，生产成本较高。
2. 真空电弧熔炼法真空电弧熔炼法是将各种元素放入真空室内，在电极上加电弧加热并溅射到基板上形成薄膜。
这种方法可以制备出均匀性好、成分均匀的薄膜，但靶材的纯度受到电极材料和熔炼过程的影响。
3. 溅射法溅射法是将靶材放入真空室内，在靶材表面轰击高能粒子使其溅射到基板上形成薄膜。
这种方法可以制备出均匀性好、成分均匀的薄膜，且生产效率高，但需要消耗大量的能源。
三、稀土合金靶材在薄膜制备中的应用稀土合金靶材在薄膜制备中有广泛应用。
以NdFeB磁体为例，其制备工艺主要涉及到氧化物粉末的还原和烧结两个步骤。
其中还原过程需要使用Nd-Al和Fe-Al合金靶材作为反应物，通过溅射法将它们沉积在基板上形成Nd-Fe-Al合金。
铜铝基新材料
铜铝基新材料铜铝基新材料是一种通过铜与铝的合金化反应制备而成的新型材料。
铜铝基新材料具有较高的强度、硬度、耐磨性和耐蚀性，同时还具备良好的导电性和导热性。
下面将从材料组成、制备方法、特点与应用四个方面对铜铝基新材料进行详细介绍。
一、材料组成铜铝基新材料的主要成分为铜和铝，其组成比例一般为铜含量90%以上，铝含量10%以下。
此外，铜铝基新材料中还可以添加少量的其他元素，如锌、锡、镁等，用于调节和改善材料的性能。
二、制备方法铜铝基新材料的制备方法主要有靶材熔炼法、粉末冶金法和反应烧结法等。
1.靶材熔炼法：将适量的铜和铝粉末按照一定比例混合，在惰性气氛下进行高温熔炼，获得铜铝合金坯料。
然后将合金坯料进行热处理，进行再结晶退火和高温固溶处理，最后进行热处理和冷却，得到具有理想结构和性能的铜铝基新材料。
2.粉末冶金法：将铜和铝粉末按一定比例混合，通过球磨、压制成型、烧结等工艺，制备出粉末冶金材料坯体。
然后对坯体进行预处理，如热处理和热压缩，最终得到具有良好组织和性能的铜铝基新材料。
3.反应烧结法：将铜和铝粉末按照一定比例混合，并控制好反应条件，使其在高温下发生反应，并烧结成型。
通过粗晶烧结和再热处理，得到铜铝基新材料。
三、特点铜铝基新材料具有以下几个特点：1.较高的强度和硬度：铜铝基新材料由于铝的加入，使其强度和硬度明显提高，能够满足一些对强度要求较高的领域的应用需求。
2.良好的导电性和导热性：铜铝基新材料的铜含量较高，因此具有较好的导电性和导热性。
这使得铜铝基新材料在电子、通讯和汽车等领域具有广泛的应用前景。
3.耐磨性和耐蚀性：铜铝基新材料在制备过程中可以添加一些其他元素，如锌、锡等，这些元素的加入可以显著提高铜铝基新材料的耐磨性和耐蚀性，使其在机械制造和化工等领域有着广泛的应用。
四、应用铜铝基新材料在众多领域都有广泛的应用。
1.电子行业：铜铝基新材料具有良好的导电性能和导热性能，在电子元器件的制造中可以作为导电材料和散热材料。
五氧化二钽靶材烧结
五氧化二钽靶材烧结五氧化二钽是一种重要的高温结构材料，被广泛应用于热敏器件、气敏器件、光电子器件、高速电子器件等领域。
为了更好地利用五氧化二钽的性能，必须准确地制备纯净且具有良好物理性能的五氧化二钽靶材。
五氧化二钽靶材通常由粉末冶金方法制备，该方法利用高温和压力使粉末形成致密的块材。
烧结是其中最常见的方法，以下将分步骤介绍五氧化二钽靶材烧结的制备过程。
步骤一：制备五氧化二钽粉末。
五氧化二钽可以通过多种方法制备，如化学法、溅射法或高能球磨法等。
在制备中，五氧化二钽的纯度必须达到99.999％以上，并且粒径要均匀，通常控制在数十纳米至数百纳米之间。
步骤二：制备五氧化二钽靶材的混合物。
将五氧化二钽粉末与适量的粘结剂和增塑剂混合均匀，以便更好地与冶金工艺相适应。
在混合过程中，应使用球磨机或其他机器设备将其打散和磨细。
步骤三：制备靶材的压缩。
将混合好的五氧化二钽材料放入压力机中，在高温和高压的条件下压缩成坯状。
五氧化二钽靶材的压缩需要严格控制压力、温度和时间等参数，以确保压缩过程中坯体致密度均匀。
步骤四：烧结。
将五氧化二钽坯状体放入专业的烧结炉中进行烧结。
在烧结过程中，控制不同的温度和时间，使得材料中的细小晶粒结合到一起，形成致密的块状物。
步骤五：加工。
将烧结好的五氧化二钽靶材进行切割、成形和加工，以得到具有特定形状和精度的产品。
加工产品时必须严格控制加工温度、压力和速度，避免产生裂纹或其他缺陷。
总之，制备五氧化二钽靶材需要经过多个步骤，包括粉末制备、混合、压制、烧结和加工等。
通过这些过程，可以得到具有良好物理性能和致密度的五氧化二钽靶材，以满足不同领域对高质量靶材的需求。
有色行业专题系列研究之——靶材：国内需求高增、国产替代加速，蓄势待发
万联证券证券研究报告|有色金属国内需求高增、国产替代加速，蓄势待发强于大市（维持）——有色行业专题系列研究之——靶材日期：2021年01月22日[Table_Summary] 行业核心观点：有色行业涉及的金属品种及代表性的金属材料众多，产业链涵盖资源开发、冶炼和加工各个环节，产品广泛用于工业、新能源、电子、军工各个领域，周期各有差异、结构多点开花,且当前处于新一轮景气上行周期，完全具备乘时乘势基础。
系列专题着力能源金属及相关金属材料，本篇聚焦靶材，望有助于诸君！投资要点：⚫ 高纯金属制备，镀膜实现导电或阻挡功能：靶材是制备功能薄膜的原材料，以99.95%以上高纯金属为原料制备，用于面板、半导体、光伏和磁记录媒体等领域，实现导电或阻挡等功能。
其中，半导体领域对纯度和技艺要求最高，5N5以上。
靶材种类繁多，客户需求非标，定制属性明显。
当前趋势是高溅射率、晶粒晶向控制、大尺寸、以及高纯金属。
⚫ 中期较高增长、当前景气上行，国产替代加速：需求端，我们测算，国内靶材市场到2023年接近300亿元，面板和半导体领域受益于全球消费增长和中国份额提升，市场分别达200/50亿元量级，光伏领域则随着HJT 电池降本应用潜在需求可期，3年总需求CAGR 达9.7%较快增长；就目前而言，面板和半导体行业景气度周期上行，在线办公+5G+传统汽车消费复苏等因素持续发力，这一趋势预计未来1-2年可维持，目前相关靶材企业开工率接近满产。
供给端，全球市场依然由霍尼韦尔等企业寡占，但国内企业已经打通半导体靶材国产替代技术基础，有研新材、江丰电子进入全球主流芯片代工企业；国内四五家面板靶材企业进入京东方，国产替代整体从1到N 呈加速态势。
⚫ 国内公司着力面板和半导体领域，纵横向皆有拓展：江丰电子业务领域涉及半导体和平板显示，投资加码市场最大平板显示领域，对高纯金属原料也有拓展；阿石创靶材以平板显示用为主，亦在投资加码显示靶材；有研新材作为国有企业，专注半导体靶材及高纯金属原料，着力攻克国产替代技术难题；隆华科技靶材业务来自收购，目前用于平板显示领域。
一种用粉末冶金法制备高性能钽靶材的方法[发明专利]
![一种用粉末冶金法制备高性能钽靶材的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/0b575349dd3383c4ba4cd218.png)
Hale Waihona Puke 专利内容由知识产权出版社提供
专利名称：一种用粉末冶金法制备高性能钽靶材的方法 专利类型：发明专利 发明人：李军义,孙本双,罗文,扈百直,郑爱国,杨国启,郑金凤,
张丽 申请号：CN201510228169.7 申请日：20150507 公开号：CN105177513A 公开日：20151223
摘要：本发明涉及半导体用高纯钽靶材的粉末冶金制备方法，尤其是一种用粉末冶金法制备高性 能钽靶材的方法。其特点是，包括如下步骤：(1)将要烧结的钽粉末装入模具中；(2)将模具放入电火 花烧结炉中对粉末进行放电等离子烧结；(3)烧结结束后，冷却至不超过160℃后出炉，脱模；(4 )对得 到的钽靶坯机械加工成所需尺寸即可。采用本发明的方法可以得到粒度均匀、无织构的内部组织，提 高靶材性能，本发明方法还具有烧结温度低，可快速烧结出致密钽靶材，靶材内部晶粒均匀细小，无 择优取向等特点。
粉末冶金材料概述
粉末冶金材料概述引言粉末冶金材料是一类通过粉末冶金工艺制备的新型材料。
粉末冶金是指通过粉末冶金工艺将金属或非金属粉末压制成型，经过烧结或其他处理方法得到所需材料的一种制备方法。
粉末冶金材料因其独特的结构和性能，在许多工业和科研领域受到广泛关注。
本文将对粉末冶金材料进行概述，包括其制备方法、特点和应用领域等方面。
粉末冶金材料的制备方法粉末冶金材料的制备方法主要包括粉末制备、成型和烧结等步骤。
粉末制备粉末制备是粉末冶金材料制备的第一步。
粉末制备方法有很多种，包括物理方法和化学方法两大类。
物理方法主要包括气雾法、机械法、电解法和溅射法等。
其中，气雾法是指通过气体或喷雾器产生粉末颗粒，例如高温气雾法和超声气雾法。
机械法是指通过机械力使原料产生破碎、研磨或合金化的方法，常见的机械法有球磨法和挤压法等。
电解法是指通过电解原理将金属溶液电解析出粉末。
溅射法是将金属或合金靶材置于真空或较低压力下，在被轰击时产生粉末颗粒。
化学方法主要包括沉积法和还原法等。
沉积法是将金属盐溶液注入电化学池中，通过电解原理在电极上析出粉末。
还原法是指通过还原反应将金属离子还原成金属粉末。
成型是将粉末加工成所需形状的步骤。
常见的成型方法有压制、注射成型和挤压等。
压制是将粉末放入模具中，在一定压力下使其成型。
注射成型是将粉末与有机绑定剂混合，通过注射机将混合物喷射到模具中，经过固化后得到成型件。
挤压是将粉末放入带有孔的金属筒子中，在压力下挤出形状。
烧结是粉末冶金材料制备的最后一步，通过加热使粉末颗粒之间的结合力增强，形成致密的材料。
烧结温度和时间根据材料的要求进行选择，一般在金属的熔点以下，同时需要保证烧结后的材料具有所需的物理和化学性质。
粉末冶金材料的特点粉末冶金材料具有许多独特的特点，使其在许多领域具有广泛的应用前景。
高纯度由于粉末冶金材料可以通过粉末制备方法获得，因此可以获得高纯度的材料。
在制备过程中，可以通过选择合适的原料和控制工艺参数，减少杂质的含量，从而获得高纯度的材料。
钼溅射靶材
• 钼合金靶材
随着电子行业综合性能和使用环境要求的提高, 钼合金靶材也表 现出了其独特的性能。由于钼在耐腐蚀性(变色)和密着性(膜的剥离)方 面存在问题。因此, 在钼靶材中加入钨、钒、铌、钽等合金元素, 可使 溅射后溅射薄膜的比阻抗、应力、耐腐蚀性等各种性能达到均衡。
• 提高钼溅射靶材的利用率
在平面磁控溅射过程中, 由于正交电磁场对溅射离子的作用关系, 溅射靶在溅射过程中将产生不均匀冲蚀( E rosion)现象, 从而造成溅射 靶材的利用率普遍不高, 约30% 左右。近年来虽然通过设备改善后可 相应提高靶材的利用率, 但也只有50% 左右。另外, 靶材原子被氢离 子撞击出来后, 约有1 /6的溅射原子会淀积到真空室内壁或支架上, 增 加清洁真空设备的费用及停机时间。因此, 提高靶材利用率的关键在 于实现溅射设备的更新换代。 另外一种提高钼溅射靶材利用率的方法是该平面靶材为管状旋转 靶材。相比平面靶材, 采用旋转靶结构的设计显示出它的实质性优势。 靶的寿命定义为溅射功率乘溅射时间( kW .h), 或者是能在基板上淀积 材料的总厚度。从平面靶到旋转靶在几何结构和设计上的变化增加了 靶材的利用率, 利用率从平面靶的30% ~ 50% 可增加到旋转靶的> 80% 。此外, 如果以kW .h来衡量靶材料的寿命,则旋转靶的寿命要比 平面靶长5倍。由于旋转靶在溅射过程中不停地旋转, 所以在它的表面 不会产生重沉积现象。
钼溅射靶材的特点及应用
在电子行业中, 钼溅射靶材主要用于平面显示器、薄膜太阳能电池 的电极和配线材料以及半导体的阻挡层材料。这些是基于钼的高熔点、 高电导率、较低的比阻抗、较好的耐腐蚀性以及良好的环保性能。以 前, 平面显示器的配线材料主要是铬, 但随着平面显示器的大型化和高 精度化, 越来越需要比阻抗小的材料。另外, 环保也是必须考虑的问题。 而钼具有比阻抗和膜应力仅为铬的1 /2的优势, 而且不存在环境污染问 题, 因此成为了平面显示器溅射靶材的首选材料之一。此外, 钼使用在 LCD的元器件中, 可使液晶显示器在亮度、对比度、色彩以及寿命方 面的性能大大提升。
集成电路封装材料-靶材
目录
8.1 溅射靶材在先进封装中的应用 8.2 溅射材料类别和材料特性 8.3 新技术与材料发展
8.1 溅射靶材在先进封装中的应用
互连凸点的凸点下金属层及互连金属（Al, Cu）、用于圆片级封装的 再布线层的布线层（Cu）下的金属层结构和硅通孔及凸点电镀的种 子层等金属薄膜都需要溅射工艺来制造，溅射靶材是集成电路先进封 装中非常重要的金属薄膜原材料。
8.3 新技术与材料发展
除特定靶材需求外，主要发展： （1）全面提升薄膜各项性能。 材料方面，纯度、晶粒均匀性、可靠性越来越严格要求，保证高质量、高 效率及溅射成膜的高可靠性。 材料品种，除高纯Al, Ti, Cu, Ni等材料，高纯Ta, Cr, Mo, Pt高熔点材料也提 出了应用需求。
8.3 新技术与材料发展
溅射靶材
图8-1 溅射示意图
溅射（Sputtering）是PVD薄膜制造技术的一种，利用离子源产生离子 [溅射用的轰击粒子（离子）通常是带有正电荷的惰性气体离子，在实 际应用过程中多采用氩离子]，在高真空中经过加速聚焦等过程，形成 具有高速的离子束流，高速离子束流轰击固体表面，离子和固体表面原 子碰撞并发生能量和动量的转移，固体表面的原子从固体材料中逸出沉 积在衬底材料的表面。
8.3 新技术与材料发展
国内缺少生产靶材的大型专业企业，大部分被国外公司占据。在高纯金属 的提纯工艺方面与国外发达国家相比有较大差距，特别是Cu, Al, Ti等。 TSV黏附层/种子层靶材需求日趋迫切。 有研金针为北方华创的Polaris T430等TSV PVD系统设备研发的TSV黏附 层/种子层靶材已成功在华进半导体、华天科技等企业实现TSV填充。初步 认可，其成功商业化为TSV种子层材料技术国产化创造了一个良好的开端。
半导体溅射靶材高纯钛金属粉末
一、引言半导体溅射靶材是一种在半导体工业中广泛应用的材料，用于制备薄膜或涂层。
其质量和纯度对最终产品的性能有着重要影响。
而高纯钛金属粉末，则作为半导体溅射靶材的主要原料之一，对产品的质量和性能起着至关重要的作用。
二、高纯钛金属粉末的生产技术1. 原料的选取高纯钛金属粉末的生产过程中，首先需要选择纯度高的钛金属块作为原料。
优质的原料是保证产品质量的基础。
2. 粉末化处理原料经过粉末化处理，将大块的钛金属块转化成微小的颗粒，以增加其表面积，提高反应效率和加工性能。
3. 粉末的纯化处理采用化学或物理方法对粉末进行纯化处理，去除杂质，提高其纯度和稳定性，以满足半导体溅射靶材对金属粉末纯度的要求。
4. 粉末表面处理对粉末进行表面处理，以增加其与其他材料的结合力和稳定性，同时减少在生产运用中产生的粉尘。
5. 成品包装对处理好的高纯钛金属粉末进行包装，以确保其在运输和储存中不受外界环境的影响。
三、高纯钛金属粉末的质量标准1. 纯度高纯钛金属粉末的纯度一般要求在99.9%以上，甚至更高。
高纯度是确保溅射靶材的性能和稳定性的关键因素。
2. 粒度粉末的粒度要均匀稳定，在生产加工时才能保证较好的流动性和均匀性，从而影响产品的成膜效果和稳定性。
3. 化学成分要求符合半导体溅射靶材的相关标准和要求，以确保在溅射过程中不会对产品产生不利影响。
4. 表面状态粉末的表面状态直接影响产品成膜的效果和质量，需要保持清洁、平整。
四、高纯钛金属粉末在半导体溅射靶材中的应用高纯钛金属粉末作为半导体溅射靶材的重要组成部分，广泛应用于半导体工业中。
其主要应用包括：1. 制备薄膜半导体工业中的薄膜制备过程中，通过溅射技术，将高纯钛金属粉末沉积在基底上，形成均匀且致密的薄膜，用于制备电子器件和光学薄膜等。
2. 表面涂层高纯钛金属粉末还可通过溅射技术制备出具有特殊功能的表面涂层，如防腐蚀、耐磨、导热等，用于改善产品的性能和可靠性。
3. 半导体器件在半导体器件的制备过程中，高纯钛金属粉末是不可或缺的材料，其质量和纯度直接影响到最终产品的性能和稳定性。
靶材成型工艺-制粉及球磨工艺
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
三、粉体颗粒的粒度分布
粒度分布：分为频率分布和累积分布，常见的表达形式有粒度分布曲线、平均粒径、标
准偏差、分布宽度等。
频率分布――表示与各个粒径相对应的粒子占全部颗粒的百分含量。 累积分布――表示小于或大于某一粒径的粒子占全部颗粒的百分含量，累积分布是频率
物 理 方 法
制 备 方 法
溅射法 真空沉积法 加热蒸发法 混合等离子体法 共沉淀法 化合物沉淀法 喷雾干燥法 喷雾水解法 喷雾焙烧法
• 工业上对超细粉体制备方法提出了一系列严格要 求，归纳起来有以下几点方法： 产品粒度细，而且产品的粒度分布范围要窄； 产品纯度高，无污染； 能耗低，产量高，产出率高，生产成本低； 工艺简单连续，自动化程度高； 生产安全可靠。
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
原料粉末的制备
现有的制粉方法大体可分为两类：物理方法法和化 学方法。
– 物理方法：粉碎法及构筑法；
• 粉碎法是借用各种外力，如机械力、流能力、化学能、声能、热 能等使现有的块状物料粉碎成超细粉体。由大至小（微米级）。 • 构筑法通过物质的物理状态变化来生成粉体。由小至大（纳米级）
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
1.1.3 粉体的比表面积及测定方法
一、比表面积的表示方法
粒子的比表面积(specific surface area)的表示方法根据计算 基准不同可分为体积比表面积Sv和重量比表面积Sw。 Sw=6/dvs； Sv=6/dvs
（1）分子间的范德华引力； （2）颗粒间的静电引力； （3）吸附水分产生的毛细管力； （4）颗粒间的磁引力；
氧化镍靶材溅射参数
氧化镍靶材溅射参数氧化镍（NiO）靶材是一种常见的用于溅射制备薄膜的材料，具有良好的化学稳定性和光电性能，被广泛应用于光伏、显示器件、传感器等领域。
在溅射制备过程中，溅射参数的选择对薄膜性能和成膜率具有重要影响。
本文将对氧化镍靶材溅射参数进行详细介绍。
一、靶材制备和性能分析1. 靶材制备氧化镍靶材通常采用粉末冶金法进行制备。
制备工艺包括原料配比、混合、压制和烧结等步骤。
在原料配比中，通常选用高纯度的氧化镍粉末，并加入适量的添加剂以提高靶材的致密性和结晶度。
混合过程中需要保证原料均匀混合，以确保靶材的均匀性。
在压制和烧结过程中，需要控制好温度和压力，以获得致密、晶粒细小的氧化镍靶材。
2. 靶材性能氧化镍靶材通常具有高密度、均匀的化学成分和良好的结晶性。
靶材表面平整，无裂纹和气孔，表面粗糙度较小。
靶材的理论密度为7.64 g/cm³，折射率在400-700nm波段约为2.1-2.2，这些性能特征对薄膜的制备至关重要。
二、溅射参数及其影响1. 溅射气体在氧化镍靶材的溅射过程中，通常选择氩气或氬气作为惰性气体。
惰性气体的选择对薄膜的致密性和结晶度有一定影响。
氬气溅射可获得较高的结晶质量，有利于薄膜光学性能的提高。
2. 溅射功率溅射功率是影响溅射薄膜性能的重要参数之一。
通常情况下，随着溅射功率的增加，薄膜的成核和生长速率增加，但同时也容易出现热应力和结晶度下降的现象。
在选择溅射功率时需要综合考虑薄膜质量和生长速率之间的平衡。
3. 靶-基底距离靶-基底距离对薄膜的成核和结晶生长有重要影响。
一般来说，靶-基底距离越小，薄膜的成核和生长速率越快，但也容易引起靶材颗粒的溅射。
需要根据实际情况选择合适的靶-基底距离，以确保薄膜的均匀性和质量。
4. 溅射时间溅射时间是控制薄膜厚度的重要参数。
通过控制溅射时间，可以实现对薄膜厚度的精确控制。
在实际应用中，需要根据需要的薄膜厚度和生长速率选择合适的溅射时间。
5. 基底温度基底温度对薄膜的结晶度和致密性有重要影响。
半导体溅射靶材
半导体溅射靶材一、引言半导体溅射靶材是制造集成电路和其他电子器件的关键材料之一。
它们通过溅射过程将薄层沉积在基板上，形成各种电子元件。
本文将介绍半导体溅射靶材的概念、类型、制备方法和应用。
二、概念半导体溅射靶材是用于制造半导体器件的材料，通常是由金属或化合物制成的块状物。
它们被置于真空腔中，在氩气等惰性气体的辅助下进行溅射，产生薄层沉积在基板上。
三、类型1. 金属靶材：由单个金属或合金组成，如铝、铜、钨等。
这些靶材通常用于制备金属薄膜电极或导线。
2. 氧化物靶材：由金属氧化物组成，如二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）等。
这些靶材通常用于制备绝缘体或介质薄膜。
3. 氮化物靶材：由金属氮化物组成，如氮化硅（Si3N4）、氮化铝（AlN）等。
这些靶材通常用于制备硬质涂层或高温电子器件。
4. 碳化物靶材：由金属碳化物组成，如碳化硅（SiC）、碳化钨（WC）等。
这些靶材通常用于制备高温电子器件或耐磨涂层。
四、制备方法半导体溅射靶材的制备方法主要包括粉末冶金和热压法两种。
1. 粉末冶金法：将原料粉末混合均匀后，加入少量的粘结剂和溶剂，形成颗粒状混合物。
然后将混合物压成坯体，并在高温下进行烧结，形成致密的块状材料。
最后进行机械加工和表面处理，得到所需的半导体溅射靶材。
2. 热压法：将原料粉末混合均匀后，在高温下进行热压成型，形成致密的块状材料。
最后进行机械加工和表面处理，得到所需的半导体溅射靶材。
五、应用半导体溅射靶材广泛应用于制造集成电路、平板显示器、太阳能电池等各种电子器件中。
它们可以制备金属薄膜电极、绝缘体或介质薄膜、硬质涂层、高温电子器件和耐磨涂层等。
此外，半导体溅射靶材还在医学和生物技术领域得到应用，如制备生物芯片和医用传感器等。
六、结论半导体溅射靶材是现代电子工业中不可或缺的重要材料之一。
它们通过溅射过程将薄层沉积在基板上，形成各种电子元件。
本文介绍了半导体溅射靶材的概念、类型、制备方法和应用，希望能对读者有所启发。
溅射靶材的制备方法
溅射靶材的制备方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：溅射靶材是一种重要的功能材料，广泛应用于半导体、光电子、光学等领域。
其制备方法多种多样，其中溅射技术是一种常见且有效的方法。
下面将介绍关于溅射靶材的制备方法及其相关知识。
一、溅射靶材的概念溅射靶材是指用于溅射法制备薄膜的材料，通常由纯度较高的金属、合金或化合物组成。
在溅射过程中，通过激发靶材表面的原子或离子，使其飞出并沉积在基底表面上，从而形成薄膜。
靶材的质量和纯度对薄膜的性能具有重要影响。
二、溅射靶材的制备方法1. 静电靶材制备法静电靶材制备法是一种比较简单直接的方法，只需将所需材料粉末压制成块状，然后将其作为溅射靶材使用。
这种方法制备的靶材成本较低，操作简便，适合制备一些常规的材料。
2. 反溅射法反溅射法是一种将目标物质置于靶材上，通过合适的条件，使目标物质向靶材表面沉积的方法。
这种方法可以在保证靶材表面光洁度的更均匀地沉积目标物质，提高溅射效率和薄膜质量。
3. 热压法热压法是将粉末材料经过预处理后，在高温高压下进行热压成型，然后再进行加热处理，得到合适形状和尺寸的溅射靶材。
这种方法可以提高靶材的密实度和均匀性，从而提高溅射的效率和薄膜的质量。
4. 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种通过气相化学反应在靶材表面沉积原子或分子的方法。
在此方法中，靶材通常被加热至一定温度，利用化学气相反应产生的原子或分子沉积在其表面，形成薄膜。
这种方法可以制备高纯度、高均匀性的薄膜，适用于制备一些特殊材料。
溅射靶材的制备工艺包括原材料选取、材料混合、坯体制备、烧结成型、加热处理等环节。
原材料的选择和质量控制是制备高质量溅射靶材的关键。
良好的原材料不仅能够提高薄膜的纯度和性能，还能延长靶材的使用寿命。
四、溅射靶材的应用领域溅射靶材广泛应用于半导体、光电子、光学等领域。
在太阳能电池制备中，溅射靶材可用于制备透明导电氧化物膜；在液晶显示器制备中，溅射靶材可用于制备ITO透明导电膜；在光学薄膜制备中，溅射靶材可用于制备金属反射膜等。
一种改善靶材烧结曲翘的方法
一种改善靶材烧结曲翘的方法一种改善靶材烧结曲翘的方法烧结曲翘是制备靶材过程中常见的一种问题，其会导致靶材破裂、变形甚至失效。
因此，寻找一种改善靶材烧结曲翘的方法具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文将探讨一种有效的改善靶材烧结曲翘的方法，希望能为相关研究提供一定的借鉴和参考。
烧结曲翘指的是靶材在高温烧结过程中的变形情况。
在传统的靶材制备过程中，一般会采用粉末冶金的方法，即通过粉末混合、成型、烧结等步骤来制备靶材。
而烧结曲翘则是由于材料在高温下收缩不均匀引起的。
这种不均匀的收缩会导致靶材变形，从而影响靶材的性能和使用效果。
要改善靶材烧结曲翘，首先需要理解曲翘产生的原因。
烧结曲翘主要是由于靶材在烧结过程中，不同部位的收缩率不一致所引起的。
因此，改善靶材烧结曲翘的方法可以从调整靶材结构和材料的制备工艺两个方面入手。
在靶材结构方面的改进上，可以考虑采用多层结构的设计。
多层结构能够通过分布在不同层次的材料来平衡不同部位的收缩率，从而减少烧结曲翘的发生。
例如，在制备复合靶材时，可以在外层添加有较大收缩率的材料，在内层添加有较小收缩率的材料。
这样，在烧结过程中，外层的材料会先烧结完成并收缩，从而将内层的材料固定住，减少了靶材的曲翘。
此外，在材料的制备工艺方面也可以进行改进。
常用的改进方法是调整烧结温度和时间。
合理的烧结温度和时间可以促进材料颗粒间的结合，减少材料颗粒间的孔隙度，从而减小材料的收缩率差异，起到改善烧结曲翘的效果。
另外，添加剂的使用也是改善靶材烧结曲翘的一种方法。
在靶材制备过程中，可以添加一定量的添加剂，如助剂、增容剂等，来改善材料的烧结性能。
添加剂能够提高材料的烧结活性，并促进晶粒的生长和结合，从而减少材料的曲翘现象。
除了上述方法，还可以通过合理的材料选择来改善靶材烧结曲翘。
合适的材料选择应该考虑材料的热膨胀系数、收缩率等烧结性能指标。
选择热膨胀系数和收缩率接近的材料，有利于减小材料的烧结曲翘。
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靶材的粉末冶金法
通常，熔融铸造法无法实现难熔金属溅射靶材的制备，对于熔点和密度相差较大的两种或两种以上的金属，采用普通的熔融铸造法，一般也难以获得成份均匀的合金靶材，对于无机非金属靶材、复合靶材，熔融铸造法更是无能为力，而粉末冶金法是解决制备上述靶材技术难题的最佳途径。
同时，粉末冶金工艺还具有容易获得均匀细晶结构、节约原材料、生产效率高等优点，目前已成为磁控溅射靶材的主要制备方法和研究热点。
粉末冶金法制备靶材时，其关键在于：（1）选择高纯、超细粉末作为原料；（2）选择能实现快速致密化的成形烧结技术，以保证靶材的低孔隙率，并控制晶粒度；（3）制备过程严格控制杂质元素的引入。