适用于磁控溅射镀膜的旋转圆柱形靶制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于磁控溅射镀膜的旋转圆柱形靶，属于旋转圆柱形靶技术领域。其技术方案为：包括靶管，靶管表面涂覆有靶材，靶材由第一靶材和第二靶材拼接而成，第一靶材和第二靶材的分界线沿靶管轴向延伸。本实用新型专利技术实现了两种靶材的混合，可在玻璃基底上镀上掺杂金属的复合介质膜，且扩大了可镀膜基底材料的种类，不仅可镀制管状、条状等可旋转的材料，还可镀制大面积平板材料。还可镀制大面积平板材料。还可镀制大面积平板材料。

【技术实现步骤摘要】
适用于磁控溅射镀膜的旋转圆柱形靶


[0001]本技术涉及旋转圆柱形靶
，具体涉及一种适用于磁控溅射镀膜的旋转圆柱形靶。

技术介绍

[0002]现有的旋转圆柱形靶，其靶材采用均匀的单一材料制作而成，如Si、Ti、TiO2等材料中的一种。其靶材应用在磁控溅射镀膜机，通入工艺气体氩气，接通溅射电源后，在阴极的溅射区域产生辉光放电，将氩气电离成为Ar
+
，Ar
+
在阴极附近电场的作用下高速轰击靶表面，当溅射离子能量超过靶材原子的溅射阈值后，靶材表面原子开始脱离靶材表面。待镀膜材料被放置于靶材对面，在真空的环境中，被溅射的靶材原子受到的气体分子碰撞次数较少，分子平均自由程较长，脱离靶材表面的原子或者离子就会以一定的能量和速度沉积到待镀膜材料表面。当上述溅射过程中通入反应气体氧气、氮气、氢气、乙炔、甲烷等气体中的一种或两种进行镀膜，靶材原子与工艺气体氧气反应，可生成对应氧化物膜层，如与氮气反应可生成氮化物膜层，与乙炔、甲烷反应可生成碳化物膜层，与氢气反应可生成氢化物膜层。
[0003]掺杂金属的复合介质膜主要应用于光热和光电等新能源领域，可实现将太阳能转化为热能和电能，掺杂金属的复合介质膜基于其掺杂的金属能够提供大量的自由载流子，其薄膜材料的载流子浓度和迁移率对光的吸收效果影响较大，因此，薄膜的光吸收特性受金属的掺杂决定。
[0004]现有的高吸收和发射性能的光热吸收层材料通过两个阴极同时溅射形成复合材料，两个阴极中的一个装有金属靶材，另外一个阴极装有非金属靶材，实现金属掺杂的复合材料制备。但此法限制了可镀膜基底材料的种类，仅可镀制管状、条状等可旋转的材料，无法镀制大面积平板材料。
[0005]现有的旋转圆柱形靶在仅用一根靶的情况下，无法实现镀掺杂金属的复合介质膜层，例如Al:SiO2、Mo:Si3N4、NiCr：Al2O3复合介质膜层，因此需要设计出通过一个靶即可制备掺杂金属的复合介质膜的旋转圆柱形靶。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适用于磁控溅射镀膜的旋转圆柱形靶，实现了两种靶材的混合，可在玻璃基底上镀上掺杂金属的复合介质膜，且扩大了可镀膜基底材料的种类，不仅可镀制管状、条状等可旋转的材料，还可镀制大面积平板材料。
[0007]本技术的技术方案为：
[0008]适用于磁控溅射镀膜的旋转圆柱形靶，包括靶管，靶管表面涂覆有靶材，靶材由第一靶材和第二靶材拼接而成，第一靶材和第二靶材的分界线沿靶管轴向延伸。
[0009]优选地，所述第一靶材采用Al、CU、Sn、In或Mo，第二靶材采用SiO2、TiO2、Nb2O5或
Si3N4。
[0010]优选地，所述第一靶材与第二靶材之间设置有若干个导电过渡片，且第一靶材、导电过渡片、第二靶材的电阻逐渐变大或变小。
[0011]优选地，所述导电过渡片采用镍、铬、硅和铝中的几种材质制成。
[0012]优选地，所述导电过渡片设置有三个。
[0013]优选地，所述靶管外靠近端部的位置设置有固定部，固定部靠近或远离靶材的一侧开设有凹槽，凹槽内设置有O形圈。
[0014]本技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0015]本技术的旋转圆柱形靶应用于磁控溅射镀膜时，实现了两种靶材的混合，可在玻璃基底上镀上掺杂金属的复合介质膜，且扩大了可镀膜基底材料的种类，不仅可镀制管状、条状等可旋转的材料，还可镀制大面积平板材料。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本技术的结构示意图。
[0018]图2是本技术的靶材的侧视图。
[0019]图中，1、靶管；2、靶材；201、第一靶材；202、第二靶材；3、导电过渡片；4、固定部；5、凹槽。
具体实施方式
[0020]为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0021]如图1
‑
2所示，本技术提供了一种适用于磁控溅射镀膜的旋转圆柱形靶，包括不锈钢靶管1，壁厚为4mm；靶管1表面涂覆有靶材2，靶管1端部距靶材8
‑
15cm。靶材2由第一靶材201和第二靶材202拼接而成，第一靶材201和第二靶材202的分界线沿靶管1轴向延伸。其中，第一靶材201可采用Al、CU、Sn、In和Mo中的一种，第二靶材202可采用SiO2、TiO2、Nb2O5和Si3N4中的一种，但不局限于上述材料。第一靶材201和第二靶材202的面积比例以及材质具体可根据镀膜工艺和膜层成分进行设置。
[0022]进一步地，所述第一靶材201与第二靶材202之间设置有若干个（图示为三个）导电过渡片3，且第一靶材201、导电过渡片3、第二靶材202的电阻逐渐变大或变小。导电过渡片3采用镍、铬或硅材质制成。
[0023]进一步地，所述靶管1外靠近端部的位置设置有固定部4，固定部4靠近或远离靶材2的一侧开设有凹槽5，凹槽5内设置有O形圈，以进一步提高旋转圆柱形靶的密封性，防止冷却水通入靶管1中后从端部漏出影响靶材2。
[0024]实施例1
[0025]A1B1靶：第一靶材201占靶管1周长的3/10，采用NiCr（纯度99.99%）材质；第二靶材202占剩余的7/10，采用SiO2（纯度99.99%）材质。第一靶材201和第二靶材202之间设置三个导电过渡片3，单个导电过渡片3的厚度为0.3mm，从第一靶材201至第二靶材202方向，三个导电过渡片3材料依次采用0.9wt%Ni/0.7wt%Cr/98.4wt%Si、0.1wt%Ni/0.1wt%Cr/99.8wt%Si和0.01wt%Ni/0.01wt%Cr/99.98wt%Si，第一靶材201、三个导电过渡片3及第二靶材202的电阻依次为2Ω、10Ω、200Ω、1000Ω、1200Ω。
[0026]A2B2靶：第一靶材201占靶管1周长的1/10，采用NiCr材质，其原子比例为Ni：Cr=80:20（纯度99.99%）；第二靶材202占剩余的9/10，采用SiO2（纯度99.99%）材质。第一靶材201和第二靶材202之间设置三个导电过渡片3，单个导电过渡片3的厚度为0.3mm，从第一靶材201至第二靶材202方向，三个导电过渡片3材料依次采用0.9wt%Ni/0.7wt%Cr/98.4wt%Si本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于磁控溅射镀膜的旋转圆柱形靶，包括靶管（1），靶管（1）表面涂覆有靶材（2），其特征在于，靶材（2）由第一靶材（201）和第二靶材（202）拼接而成，第一靶材（201）和第二靶材（202）的分界线沿靶管（1）轴向延伸。2.如权利要求1所述的适用于磁控溅射镀膜的旋转圆柱形靶，其特征在于，所述第一靶材（201）采用Al、CU、Sn、In或Mo，第二靶材（202）采用SiO2、TiO2、Nb2O5或Si3N4。3.如权利要求1所述的适用于磁控溅射镀膜的旋转圆柱形靶，其特征在于，所述第一靶材（201）与第二靶材（202）之间设置有若...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家震，王健，卞恒卿，金虎范，
申请(专利权)人：青岛融合智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：