鈦靶鎳靶靶材作為磁控濺射系統(tǒng)中的陰極,為制備沉積薄膜提供物質(zhì)來源,其組織結(jié)構(gòu)和性能的差異對薄膜的組織結(jié)構(gòu)和性能也應(yīng)該具有密切聯(lián)系。靶材的制作方法之一粉末冶金法中,需要對靶材進行熱處理,以對靶材的微觀組織結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,其熱處理溫度對靶材的影響表現(xiàn)在兩方面,下面凱澤金屬就來具體介紹下。
一、熱處理溫度對靶材硬度的影響
熱處理溫度對靶材硬度的硬度在于,隨著熱處理溫度的升高,靶材的硬度整體呈現(xiàn)下降趨勢。這主要是因為退火溫度的升高,導(dǎo)致靶材組織中已經(jīng)形成的再結(jié)晶晶粒尺寸逐漸長大、粗化,根據(jù)霍爾-配奇關(guān)系式,晶粒的平均值越小,材料的屈服強度越高,反之,材料平均晶粒尺寸越大,其硬度越低。
當材料受外力作用發(fā)生塑性變形時,單位體積內(nèi)晶粒數(shù)越多,變形便可更加均勻地分散在更多的晶粒內(nèi)進行,降低了應(yīng)力的集中。此外,晶粒尺寸越小,晶界密度就越大,晶界越曲折,能夠增大裂紋擴展的阻力。
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二、熱處理溫度對靶材晶粒尺寸的影響
熱處理溫度對靶材晶粒尺寸的影響表現(xiàn)在隨著熱處理溫度的升高,靶材晶粒的平均晶粒尺寸逐漸增長,組織的下限晶粒尺寸和上限晶粒尺寸整體也呈現(xiàn)出隨熱處理溫度升高而長大的趨勢,且下限晶粒尺寸與上限晶粒尺寸之間的差值也有所增大。這是由于原金屬雖然是一種層錯能較高的金屬,再結(jié)晶晶核的形成主要靠相鄰亞晶粒的合并來實現(xiàn),但再結(jié)晶晶粒的長大必須通過晶界的遷移來實現(xiàn)。熱處理溫度的升高,提高了原子的擴散系數(shù),使得晶界的移動速度加快,晶界更易遷移,提高了晶粒長大速率,導(dǎo)致晶粒粗化。而隨著再結(jié)晶晶粒長大的同時,還會出現(xiàn)晶粒相互吞并現(xiàn)象,大的再結(jié)晶晶粒明顯長大,小的再結(jié)晶晶粒尺寸下降并逐漸消失,使晶粒間的尺寸差異變大,尺寸分布越不均勻。
綜上,熱處理溫度對靶材的影響表現(xiàn)在對靶材硬度以及晶粒尺寸兩方面的影響,隨著熱處理溫度的升高,靶材的硬度整體呈現(xiàn)下降趨勢,靶材晶粒的平均晶粒尺寸逐漸增長。其中經(jīng)過高溫的熱處理靶材的晶粒尺寸均勻性和長徑比比較好,有利于在濺射鍍膜時獲得較高的濺射速率。凱澤金屬專注于濺射靶材研發(fā),擁有先進的生產(chǎn)設(shè)備,可根據(jù)客戶要求,進行有關(guān)使用等方面的技術(shù)指導(dǎo),如果您有需要,歡迎聯(lián)系凱澤詳詢。
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