Βασικές πληροφορίες στόχου Chromium

I. Ιδιότητες πυρήνων υλικού (Ιδιότητες πυρήνα υλικού)

1. Έλεγχος καθαρότητας και ακαθαρσίας

    Πρότυπο υψηλής καθαρότητας:Η καθαρότητα του βιομηχανικού-βαθμούστόχους σωλήνων χρωμίουείναι συνήθως 99,5% (Cr99,5) έως 99,995% (Cr99,995), ενώ για ηλεκτρονικά πεδία υψηλού επιπέδου (όπως η επίστρωση ημιαγωγών), πρέπει να φτάσει το 99,999% (5N) ή παραπάνω. Η περιεκτικότητα σε στοιχεία ακαθαρσίας (σίδηρος, πυρίτιο, αλουμίνιο, οξυγόνο, άνθρακας) ελέγχεται αυστηρά μεταξύ 10-100 ppm (ανατρέξτε στα πρότυπα ASTM F1367, YS/T 1220).

Impurity influence: Low purity (such as Cr99.0 or below) chromium tube targets are prone to pinholes and defects in the coating layer due to impurity precipitation; excessive oxygen content (>500 ppm) θα αυξήσει την ευθραυστότητα του υλικού στόχου και κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης, είναι επιρρεπές σε "δηλητηρίαση στόχου", επηρεάζοντας την ομοιομορφία της επικάλυψης.

2. Κρυσταλλική Δομή και Πυκνότητα

    Κρυσταλλική μορφή:Το καθαρό χρώμιο έχει κρυσταλλική δομή-με κυβική (BCC) στο κέντρο, η οποία είναι σταθερή σε θερμοκρασία δωματίου και δεν έχει μετασχηματισμό ισομορφισμού. Ως εκ τούτου, οι στόχοι σωλήνων χρωμίου δεν είναι επιρρεπείς σε εσωτερική καταπόνηση λόγω αλλαγής φάσης κατά την επεξεργασία και την εκτόξευση.

    Απαίτηση πυκνότητας:Η θεωρητική πυκνότητα είναι 7,19 g/cm³ και η σχετική πυκνότητα του στόχου του σωλήνα χρωμίου μετά την πυροσυσσωμάτωση και το σχηματισμό θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από ή ίση με 98% (για εφαρμογές υψηλού-τελικού, μεγαλύτερη ή ίση με 99%), με απόκλιση ομοιομορφίας πυκνότητας μικρότερη ή ίση με ±0%. Τα υλικά-στόχοι χαμηλής-πυκνότητας έχουν πόρους και κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης είναι επιρρεπείς σε "πιτσίλισμα σωματιδίων", με αποτέλεσμα τη μόλυνση από σωματίδια στην επιφάνεια της επικάλυψης.

II. Φυσικές και Μηχανικές Ιδιότητες (Φυσικές και Μηχανικές Ιδιότητες)

1. Μηχανικές ιδιότητες

      Σκληρότητα:Η σκληρότητα Vickers (HV) των στόχων ανόπτησης σωλήνων χρωμίου είναι περίπου 160-200 και μετά από ψυχρή επεξεργασία, η σκληρότητα μπορεί να αυξηθεί σε HV 250-300. Η υψηλότερη σκληρότητα το καθιστά λιγότερο επιρρεπές σε παραμόρφωση κατά την εγκατάσταση και το ψεκασμό, αλλά αυξάνει επίσης τη δυσκολία επεξεργασίας (απαιτούνται ειδικά εργαλεία κοπής).

      Ευθραυστότητα και σκληρότητα:Το χρώμιο είναι ένα τυπικό εύθραυστο μέταλλο, με χαμηλή αντοχή σε κρούση σε θερμοκρασία δωματίου (λιγότερο ή ίσο με 10 J/cm²) και πιο εμφανή ευθραυστότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες (<-50℃). Therefore, chromium tube targets need to avoid severe collisions during transportation and installation to prevent cracking; adding a small amount of titanium or zirconium (0.1%-0.3%) can improve toughness, but it requires balancing purity and mechanical properties.

2. Θερμικές και Ηλεκτρικές Ιδιότητες

    Θερμική αγωγιμότητα:Σε θερμοκρασία δωματίου, η θερμική αγωγιμότητα είναι περίπου 93,7W/(m・K), χαμηλότερη από τον χαλκό (401W/(m・K)) και το αλουμίνιο (237W/(m・K)). Κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης, η πυκνότητα ισχύος πρέπει να ελέγχεται (συνήθως μικρότερη ή ίση με 5 W/cm²) για να αποφευχθεί η τοπική υπερθέρμανση που προκαλεί παραμόρφωση ή ρωγμές του στόχου.

    Αντίσταση:Σε θερμοκρασία δωματίου, η ειδική αντίσταση είναι περίπου 12,9μΩ・cm, που ανήκει σε μέταλλο μέτριας αντίστασης-. Κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης, θα πρέπει να ταιριάξετε ένα κατάλληλο τροφοδοτικό (κυρίως DC Magnetron Sputtering για απευθείας ψεκασμό, RF για sputtering υψηλής-συχνότητας κατάλληλο για μόνωση σύνθετων στόχων επίστρωσης).

III. Χαρακτηριστικά απόδοσης Sputtering (Επιδόσεις Sputtering)

1. Αποδοτικότητα επιμετάλλωσης και ρυθμός εναπόθεσης

    Απόδοση κατάδυσης:Υπό συνθήκες ατμόσφαιρας αργού (Ar), τάσης διασκορπισμού 500-800V και πίεσης 0,5-2Pa, η απόδοση εκτόξευσης του χρωμίου είναι περίπου 0,6-0,8 άτομα/ιόν (χαμηλότερη από εκείνη του αλουμινίου 1,2 άτομα/ιόν είναι συνήθως 0,5 άτομα/ιόν) πυκνότητα ισχύος), κατάλληλο για την παρασκευή φιλμ μεσαίου πάχους (όπως διακοσμητικές μεμβράνες 100-500nm, λειτουργικές μεμβράνες). Κατευθυντικότητα: Μετά την εκτόξευση ατόμων χρωμίου, η κατευθυντικότητα είναι σχετικά ισχυρή. Είναι απαραίτητο να βελτιστοποιηθεί η απόσταση μεταξύ του στόχου και του υποστρώματος (συνήθως 8-15 cm) και να ρυθμιστεί η κατανομή του μαγνητικού πεδίου (χρησιμοποιώντας διασκορπισμό μάγνητρον μη ισορροπίας) για να διασφαλιστεί η ομοιομορφία της επίστρωσης (απόκλιση πάχους Μικρότερο ή ίσο με ±5%).

2. Χαρακτηριστικά της στρώσης επικάλυψης

    Προσκόλληση:Η πρόσφυση της μεμβράνης χρωμίου στο υπόστρωμα (γυαλί, μέταλλο, πλαστικό) είναι εξαιρετική. Μπορεί να επιτύχει δύναμη πρόσφυσης 50N ή περισσότερο (χρησιμοποιώντας τη μέθοδο δοκιμής γρατσουνιάς) χωρίς την ανάγκη μεταβατικής στρώσης, επομένως χρησιμοποιείται συχνά ως "υπόστρωμα" για να ενισχύσει την πρόσφυση επόμενων μετάλλων (όπως νικέλιο, χαλκός) ή κεραμικές επικαλύψεις.

    Οπτική και αντίσταση στη διάβρωση:Το φιλμ χρωμίου εμφανίζεται ασημί-γκρι, με ανακλαστικότητα περίπου 70%-80% (στη ζώνη του ορατού φωτός). Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διακοσμητικές επικαλύψεις. Ταυτόχρονα, η επιφάνεια της μεμβράνης χρωμίου μπορεί εύκολα να σχηματίσει μια πυκνή μεμβράνη οξειδίου (Cr2O3), με χρόνο αντίστασης διάβρωσης ουδέτερου ψεκασμού αλατιού μεγαλύτερο ή ίσο με 200 ώρες (διάλυμα NaCl 5%, 35 μοίρες), κατάλληλο για σενάρια επικάλυψης ανθεκτικής στη διάβρωση.

IV. Δομή και προσαρμοστικότητα εφαρμογής (Δομή και προσαρμοστικότητα εφαρμογής)

1. Τυπικές δομικές παράμετροι

Σχήμα και προδιαγραφές:Οι κοινές εξωτερικές διάμετροι κυμαίνονται από 100 έως 300 mm, τα μήκη από 300 έως 1500 mm και το πάχος τοιχώματος από 5 έως 20 mm. Τα εσωτερικά τοιχώματα σχεδιάζονται συνήθως για να είναι λεία ή με αυλακώσεις τοποθέτησης, κατάλληλα για την περιστρεφόμενη βάση στήριξης του εξοπλισμού ψεκασμού μαγνητρόν. Και τα δύο άκρα πρέπει να κατεργαστούν με σπειρώματα ή φλάντζες για να διευκολυνθεί η σφράγιση και η σύνδεση με κανάλια νερού ψύξης.

Επεξεργασία επιφανείας: Η επιφάνεια εκτόξευσης του υλικού στόχου πρέπει να υποβληθεί σε ακριβή στίλβωση (τραχύτητα επιφάνειας Ra μικρότερη ή ίση με 0,8 μm) για να μειωθεί η δημιουργία σωματιδίων κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης. η μη διασκορπισμένη επιφάνεια (εσωτερικά τοιχώματα, ακραίες όψεις) πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία για αποφυγή διάβρωσης (όπως παθητικοποίηση, επίστρωση με επιστρώσεις ανθεκτικές σε υψηλές-θερμοκρασίες-), για να αποφευχθεί η μόλυνση του νερού ψύξης.

2. Προσαρμοστικότητα σεναρίου εφαρμογής

Διακόσμηση και λειτουργική επίστρωση:Οι στόχοι σωλήνων χρωμίου χαμηλής καθαρότητας (Cr99.5) χρησιμοποιούνται για διακοσμητική επίστρωση χρωμίου σε προϊόντα υλικού και μπάνιου. υψηλής καθαρότητας (Cr99.995) χρησιμοποιείται για επίστρωση PVD σε περιβλήματα κινητών τηλεφώνων και εσωτερικούς χώρους αυτοκινήτων, που απαιτούν τόσο αισθητική όσο και αντοχή στη φθορά.

    Ηλεκτρονικά και Οπτικά Πεδία:Οι στόχοι σωλήνων χρωμίου υψηλής καθαρότητας 5Ν χρησιμοποιούνται για το αγώγιμο στρώμα διασύνδεσης τσιπ ημιαγωγών (Cr ως στρώμα φραγμού για την αποφυγή διάχυσης χαλκού) και για αντι-ανακλαστικές/ανακλαστικές μεμβράνες σε οπτικούς φακούς, που απαιτούν αυστηρό έλεγχο της περιεκτικότητας σε ακαθαρσίες (ειδικά τα βαρέα μέταλλα) για την αποφυγή της απόδοσης των βαρέων μετάλλων.

Ειδικά πεδία: Με ντόπινγκ πυριτίου (Si) και άνθρακα (C) σε στόχους σωλήνων από κράμα χρωμίου, μπορεί να παρασκευαστεί μια σύνθετη μεμβράνη CrSiC, η οποία χρησιμοποιείται για επικαλύψεις ανθεκτικές στη φθορά σε υψηλές{{1} θερμοκρασίες (όπως καλούπια, εξαρτήματα κινητήρα), επεκτείνοντας το εύρος εφαρμογής των υλικών-στόχων χρωμίου.