一种磁控溅射用复合靶材的设计方法技术

本发明专利技术公开了一种磁控溅射用复合靶材的设计方法，涉及磁控溅射技术及无机化合物功能薄膜制备技术领域。其是由切割成5°、10°、30°、60°的扇形段的各组元单质薄板靶材，按照一定角度比例均匀交替拼接构成的复合靶材，其组元成分比例均匀、稳定、易于变更。通过调节各组元的扇形段角度就可以调整复合靶材的成分，从而调节化合物薄膜的化学计量比，且溅射得到的化合物薄膜成分均匀。本发明专利技术特别适用于如赫斯勒及半赫斯勒化合物等具有脆性、及由于组元熔点差异较大或部分组元成分易于偏析而难以制成符合化学计量比的化合物靶材的薄膜制备，是一种不需要使用多靶材共溅射法、但能取得共溅射生长化合物薄膜或复合薄膜效果的新型复合靶材设计方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于磁控溅射技术及无机化合物功能薄膜制备

技术介绍
赫斯勒(Heusler)及半赫斯勒(half Heusler)系列材料包含1500多种不同的化合物，其中包含半导体、拓扑绝缘体、超导体、磁性材料、形状记忆材料、半金属材料等，具有广泛的应用领域，是材料领域持续的研究热点之一。他们的结构通式分别为X2YZ和XYZ，材料的性能对其组元的成分非常敏感。在这些材料的研究中一般对体材料的研究较多和较深入，而对薄膜研究较少，特别是其中的热电材料和拓扑绝缘体，目前对其薄膜的制备研究非常缺乏。赫斯勒及半赫斯勒薄膜通常可由分子束外延(MBE)和磁控溅射来获得，但分子束外延法因产量、效率和成分控制问题而受到限制。溅射法在沉积通常的合金薄膜时效率是被广泛认可的，然而，一方面很多赫斯勒合金具有脆性，难以将其制成大面积的合金靶形式；另一方面这些材料的某些组成元素熔点相差过大，或者在制备过程中易于挥发或偏析，从而难以形成符合化学计量比的化合物靶材。另外，对于磁控溅射法制备薄膜，溅射得到的薄膜成分一般不同于其所用靶材的成分，因此精确调节成分比较困难。在这些情况下共溅射是比较好的选择。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁控溅射用复合靶材的设计方法，是一种不需要使用多靶材共溅射法、但能取得共溅射生长化合物薄膜或复合薄膜效果的新型靶材设计方法。某些化合物（如TiCoSb，YiNiBi等）不易利用常规的粉末冶金法或真空熔炼法制备成可供磁控溅射使用的大直径化合物靶材，而多靶材共溅射法设备成本又较高；利用本设计方法制作的复合靶材，可以在一般的磁控溅射仪上进行化合物薄膜的制备，且易于调节化合物薄膜的化学计量比。该设计方法主要包括以下步骤：a.?单质靶材的准备及单质薄膜材料的溅射速率测试；b.?复合靶材中各组成元素面积比的计算；c.?单质靶材的切割及复合靶材的拼接，制作初始成分试用复合靶材；d.?利用初始成分试用复合...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦娟，单荣，孙纽一，王国华，吴纯清，史伟民，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：