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(lái)源，其組織結(jié)構(gòu)和性能的差異對(duì)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(duì)靶材進(jìn)行熱處理，以對(duì)靶材的微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，其熱處理溫度對(duì)靶材的影響表現(xiàn)在兩方面，下面凱澤金屬就來(lái)具體介紹下。
一、熱處理溫度對(duì)靶材硬度的影響
熱處理溫度對(duì)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(shì)。這主要是因?yàn)橥嘶饻囟鹊纳撸瑢?dǎo)致靶材組織中已經(jīng)形成的再結(jié)晶晶粒尺寸逐漸長(zhǎng)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(qiáng)度越高，反之，材料平均晶粒尺寸越大，其硬度越低。
當(dāng)材料受外力作用發(fā)生塑性變形時(shí)，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(jìn)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(kuò)展的阻力。
二、熱處理溫度對(duì)靶材晶粒尺寸的影響
熱處理溫度對(duì)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(zhǎng)，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(zhǎng)大的趨勢(shì)，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(cuò)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(lái)實(shí)現(xiàn)，但再結(jié)晶晶粒的長(zhǎng)大必須通過(guò)晶界的遷移來(lái)實(shí)現(xiàn)。熱處理溫度的升高，提高了原子的擴(kuò)散系數(shù)，使得晶界的移動(dòng)速度加快，晶界更易遷移，提高了晶粒長(zhǎng)大速率，導(dǎo)致晶粒粗化。而隨著再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大的同時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)晶粒相互吞并現(xiàn)象，大的再結(jié)晶晶粒明顯長(zhǎng)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(duì)靶材的影響表現(xiàn)在對(duì)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(shì)，靶材晶粒的平均晶粒尺寸逐漸增長(zhǎng)。其中經(jīng)過(guò)高溫的熱處理靶材的晶粒尺寸均勻性和長(zhǎng)徑比比較好，有利于在濺射鍍膜時(shí)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(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，可根據(jù)客戶要求，進(jìn)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。
相關(guān)鏈接
