Nikl-slitiny křemíku (NiSi) se skládají z kombinace niklu (Ni) a křemíku (Si), které jsou obvykle přítomny v čistotě 99,9 % (3N) nebo vyšší. V důsledku začlenění elektrické a tepelné vodivosti niklu spolu s polovodičovými vlastnostmi křemíku jsou tyto materiály klasifikovány jako "vysokoteplotní slitiny" a jako zdroje naprašování pro funkční filmy. Naprašovací terče ze slitiny Ni-křemíku (NiSi) mají klíčovou funkci při výrobě silicidových vrstev s nízkým -odporem v polovodičovém sektoru. Neurotech jako NiSi film vykazuje pozoruhodnou vodivost spolu s dobrou tepelnou stabilitou pro použití v propojovacích a ohmických kontaktech v integrovaných obvodech. Za účelem zvýšení výkonu a spolehlivosti stříbrných zařízení tvoří slitina spolu s křemíkem silicid niklu, který je životně důležitou součástí pokročilé technologie CMOS pro vysoce{10}}výkonné, rychlé a efektivní elektrické propojení.
Jak se připravuje terčový materiál z niklové-slitiny
1. Příprava surovin. Pro dosažení nejlepšího výsledku jsme použili pouze čistý nikl a čistý křemík a měřili jsme přesná stechiometrická množství podle cílové slitinové fáze (např. Ni/Si 90/10 at%, 80/20 at%).
2. Vakuové tavení. Suroviny křemíku a niklu se nalévají do kelímku (často vodou chlazeného měděného kelímku). Indukční ohřev jej zcela roztaví se zirkoniem a zformuje jej do roztavené slitiny. K tomu dochází v prostředí s vysokou-teplotou a nízkým-vakuem s plynnými nečistotami, jako je H, O a N. Během fáze roztavení používáme elektromagnetické míchání k dalšímu zušlechťování zirkonia, abychom získali tekutou slitinu. Kombinace roztavené slitiny se nalije do měděné formy, ochladí a ztuhne do ingotu ze slitiny niklu-křemíku.
3. Homogenizační tepelné zpracování. Ingot je umístěn v homogenním tepelném zpracování ve vakuu nebo v ochranné atmosféře (např. plyn Ar). Je udržován při teplotě pod teplotou solidu tak dlouho, jak je to možné (např. 1000402 po dobu 10 hodin).
4. Obrábění za tepla (kování za tepla/válcování za tepla): Homogenizovaný ingot se zahřeje nad teplotu rekrystalizace (např. 800-1000 stupňů) a poté se za tepla kuje nebo válcuje za tepla.
5. Obrábění: Za tepla-zpracovaný předvalek je opracován na cílové rozměry a konečný tvar cílového materiálu s vysokou přesností pomocí rotačních a frézovacích strojů a metod broušení.
Aplikace niklových{0}}slitinových naprašovacích terčů
Propojení polovodičů/kontaktní vrstvy: Tenké vrstvy NiSi slouží jako kontaktní kovy a snižují kontaktní odpor.
Tenkovrstvé rezistory a tenzometry: Díky nízkému teplotnímu koeficientu odporu (TCR) jsou vhodné pro hybridní integrované obvody a tlakové senzory MEMS.
Povrchové elektronové emisní vrstvy: Používají se jako emitorové materiály ve vakuové mikroelektronice a zařízeních pro emise v poli;
Nízké{0}}E a energeticky{1}úsporné povlaky: V kombinaci s chromem a křemíkem mohou zlepšit odolnost skleněných filmů proti oxidaci a korozi.
Fotovoltaika a displeje: Používá se pro kombinované naprašování průhledných vodivých filmů, elektrod nebo bariérových vrstev.
