Mục tiêu hợp kim niken-silic (NiSi) bao gồm sự kết hợp giữa niken (Ni) và silicon (Si) thường có độ tinh khiết 99,9 % (3N) hoặc cao hơn. Do kết hợp tính dẫn điện và nhiệt của niken cùng với các đặc tính bán dẫn của silicon, những vật liệu này được phân loại là "hợp kim nhiệt độ cao" và là nguồn phún xạ cho màng chức năng. Các mục tiêu phún xạ hợp kim Ni-Silicon (NiSi) đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các lớp silicide có điện trở suất-thấp trong lĩnh vực bán dẫn. Neurotech, dưới dạng màng NiSi, thể hiện tính dẫn điện vượt trội cùng với độ ổn định nhiệt tốt để sử dụng trong các kết nối và tiếp điểm ohmic trong mạch tích hợp. Để nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của các thiết bị bạc, hợp kim cùng với silicon tạo thành niken silicide, một thành phần quan trọng trong công nghệ CMOS tiên tiến để mang lại hiệu suất cao, kết nối điện nhanh và hiệu quả.
Cách điều chế vật liệu mục tiêu hợp kim silicon-niken
1. Chuẩn bị nguyên liệu thô. Để đạt được kết quả tốt nhất, chúng tôi chỉ sử dụng niken nguyên chất và silicon nguyên chất và đo lượng cân bằng hóa học chính xác theo pha hợp kim mục tiêu (ví dụ: Ni/Si 90/10 ở%, 80/20 ở%).
2. Nóng chảy chân không. Nguyên liệu thô silicon và niken được đổ vào nồi nấu kim loại (thường là nồi nấu bằng đồng-làm nguội bằng nước). Gia nhiệt bằng cảm ứng làm tan chảy hoàn toàn nó với zirconi và tạo thành hợp kim nóng chảy. Điều này xảy ra trong môi trường chân không-nhiệt độ cao,{6}}thấp với các tạp chất khí như H, O và N. Trong giai đoạn nóng chảy, chúng tôi sử dụng khuấy điện từ để tinh chế thêm zirconium nhằm thu được hợp kim lỏng. Hỗn hợp hợp kim nóng chảy được đổ vào khuôn đồng, làm nguội và đông đặc lại thành thỏi hợp kim niken-silic.
3. Xử lý nhiệt đồng nhất. Phôi được đặt trong quá trình xử lý nhiệt đồng nhất trong chân không hoặc môi trường bảo vệ (ví dụ khí Ar) xung quanh nó. Anh ta được giữ ở nhiệt độ dưới nhiệt độ rắn càng lâu càng tốt (ví dụ: 1000402 trong 10 giờ).
4. Gia công nóng (Rèn nóng / Cán nóng): Thỏi đồng nhất được nung nóng đến trên nhiệt độ kết tinh lại (ví dụ: 800-1000 độ) và sau đó được rèn nóng hoặc cán nóng.
5. Gia công: Phôi được xử lý nóng-được gia công theo kích thước mục tiêu và hình dạng cuối cùng của vật liệu mục tiêu với độ chính xác cao bằng cách sử dụng máy quay và máy phay cũng như các phương pháp mài.
Các ứng dụng của mục tiêu phún xạ hợp kim silicon-niken
Kết nối bán dẫn/Lớp tiếp xúc: Màng mỏng NiSi đóng vai trò là kim loại tiếp xúc, làm giảm điện trở tiếp xúc.
Điện trở màng mỏng và đồng hồ đo biến dạng: Đặc tính hệ số điện trở nhiệt độ (TCR) thấp khiến chúng phù hợp với IC lai và cảm biến áp suất MEMS.
Lớp phát xạ điện tử bề mặt: Được sử dụng làm vật liệu phát xạ trong các thiết bị phát xạ trường và vi điện tử chân không;
Lớp phủ tiết kiệm năng lượng-E và-thấp: Khi kết hợp với crom và silicon, chúng có thể cải thiện khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn của màng thủy tinh.
Quang điện và màn hình: Được sử dụng để phún xạ kết hợp các màng dẫn điện, điện cực hoặc lớp rào cản trong suốt.
