一种稀土金属靶材及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种稀土金属靶材及制备方法，以质量百分比计，该靶材包含以下元素：稀土金属70‑90％，过渡金属5‑15％，分散剂3‑10％；其余为不可避免的杂质，杂质中氧含量小于300ppm，铁含量小于100ppm。制备方法包括：提取、改性、还原、成型、冷却。本申请的工艺流程更合理、可规模化生产、能综合解决现有技术存在的难题，具有迫切的需求和重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能材料，具体涉及一种稀土金属靶材及其制备方法。

技术介绍

1、稀土金属靶材是磁控溅射技术制备薄膜的关键原材料。这类靶材主要用于沉积具有特殊磁学、光学或电学性能的稀土金属或合金薄膜，在磁光存储介质、磁致伸缩器件、磁传感器、固态制冷材料和某些催化涂层中有着重要的应用。以铽、铁、钴(tb、fe、co)为代表的稀土过渡金属合金薄膜，因其优异的垂直磁各向异性，曾是高密度磁光存储的核心材料。虽然主流存储技术变迁，但在需要极端磁光性能、高矫顽力或大磁致伸缩系数的前沿领域，如精密磁控器件、特种传感器、新颖固态制冷结构等，高纯度、高性能的稀土金属靶材及其镀膜依然不可或缺。

2、然而，稀土金属靶材在实际制造与应用中面临几个突出的技术难题：第一是氧含量控制困难。稀土元素活性极高，极易与氧结合形成稳定的氧化物夹杂，这些氧化物存在于靶材内部，在溅射过程中可能造成异常放电(“打火”现象)，并污染沉积薄膜，显著降低薄膜的磁性能和电性能一致性，例如导致矫顽力离散、磁光克尔角波动。第二是微观组织结构不佳。稀土金属通常硬度较高而延展性相对较差，在传统熔炼、铸造、加本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种稀土金属靶材，其特征在于，以质量百分比计，该靶材包含以下元素：稀土金属70-90％，过渡金属5-15％，分散剂3-10％；其余为不可避免的杂质，杂质中氧含量小于300ppm，铁含量小于100ppm。

2.根据权利要求1所述的一种稀土金属靶材，其特征在于：所述稀土金属为Nd、Pr、Dy，其中Nd与Pr的质量比为3-5:1，Dy的添加量为靶材总质量的1-5％。

3.根据权利要求1所述的一种稀土金属靶材，其特征在于：所述过渡金属选自Ti、Zr、Mo中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种稀土金属靶材，其特征在于：所述分散剂包括粒径50-200nm的氮...

【技术特征摘要】

1.一种稀土金属靶材，其特征在于，以质量百分比计，该靶材包含以下元素：稀土金属70-90％，过渡金属5-15％，分散剂3-10％；其余为不可避免的杂质，杂质中氧含量小于300ppm，铁含量小于100ppm。

2.根据权利要求1所述的一种稀土金属靶材，其特征在于：所述稀土金属为nd、pr、dy，其中nd与pr的质量比为3-5:1，dy的添加量为靶材总质量的1-5％。

3.根据权利要求1所述的一种稀土金属靶材，其特征在于：所述过渡金属选自ti、zr、mo中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种稀土金属靶材，其特征在于：所述分散剂包括粒径50-200nm的氮化硼，其表面包覆有厚度1-3nm的二氧化硅层。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述稀土金属靶材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种稀土金属靶材的制备方法，其特征在于：在步骤(a)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨培生，杨树峰，郭树一，窦金健，
申请(专利权)人：天津市德立电子有限公司，
类型：发明
国别省市：