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ITO靶材生產(chǎn)過程包括金屬提純和靶材制造兩個主要環(huán)節(jié)。因高純金屬原料的品質(zhì)影響靶材的導電性能等性狀,對成膜的質(zhì)量有較大影響,且靶材種類繁多,客戶需求非標,定制屬性明顯。故而金屬提純環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘及附加值均較高。其中銦屬于稀散金屬,因其具有可塑性、延展性、光滲透性和導電性等特點,而以化合物、合金的形式被廣泛應(yīng)用。目前,銦的主要應(yīng)用領(lǐng)域是平板顯示領(lǐng)域,包括ITO靶材及新興的銦鎵鋅氧化物(IGZO)靶材,占全球銦消費量的80%;其次是半導體領(lǐng)域、焊料和合金領(lǐng)域、太陽能發(fā)電領(lǐng)域等。生產(chǎn)ITO靶材對于銦的純度要求一般在4N5及以上,生產(chǎn)化合物半導體材料對于銦的純度要求則更高,一般在6N及以上。AZO薄膜是一種透明導電膜,與ITO薄膜相似的光學和電學特性,制備工藝簡單、價格低、無毒和穩(wěn)定性好等特點。中國澳門ITO陶瓷靶材售價
主要PVD方法的特點:半導體、顯示面板使用濺射鍍膜法(1)金屬提純:靶材純度要求高。金屬提純的主要方式有化學提純與物理提純,化學提純主要分為濕法提純與火法提純,通過電解、熱分解等方式析出主金屬。物理提純則是通過蒸發(fā)結(jié)晶、電遷移、真空熔融法等步驟提純得到主金屬。(2)制造加工:塑性變形、熱處理、控制晶粒取向:需要根據(jù)下游應(yīng)用領(lǐng)域的性能需求進行工藝設(shè)計,然后進行反復的塑性變形、熱處理,需要精確地控制晶粒、晶向等關(guān)鍵指標,再經(jīng)過焊接、機械加工、清洗干燥、真空包裝等工序。靶材制造涉及的工序精細繁多,技術(shù)門檻高、設(shè)備投資大,具有規(guī)?;a(chǎn)能力的企業(yè)數(shù)量相對較少。靶材制造的方法主要有熔煉法與粉末冶金法。熔煉法主要有真空感應(yīng)熔煉、真空電弧熔煉、真空電子束熔煉等方法,通過機械加工將熔煉后的鑄錠制備成靶材,該方法得到的靶材雜質(zhì)含量低、密度高、可大型化、內(nèi)部無氣孔,但若兩種合金熔點、密度差異較大則無法形成均勻合金靶材。粉末冶金法主要有熱等靜壓法、熱壓法、冷壓-燒結(jié)法三種方法,通過將各種原料粉混合再燒結(jié)成形的方式得到靶材,該方法優(yōu)點是靶材成分較為均勻、機械性能好,缺點為含氧量較高。青海氧化鋅陶瓷靶材售價ITO(氧化銦錫)靶材是濺射靶材中陶瓷靶材(化合物靶材)的一種,在顯示靶材中占比將近60%。
主要PVD方法的特點:(3)濺射鍍膜:在濺射鍍膜過程中,濺射靶材需要安裝在機臺中完成濺射反應(yīng),濺射機臺專業(yè)性強、精密度高,市場長期被美國、日本跨國集團壟斷。(4)終端應(yīng)用:1)半導體芯片:單元器件中的介質(zhì)層、導體層與保護層需要鉭、鎢、銅、鋁、鈦等金屬。2)平板顯示器件:為了保證大面積膜層的均勻性,提高生產(chǎn)率和降低成本,濺射技術(shù)鍍膜需要鉬、鋁、ITO等材料;3)薄膜太陽能電池——第三代,濺射鍍膜工藝是被優(yōu)先選用的制備方法,靶材是不可或缺的原材料;4)計算機儲存器:磁信息存儲、磁光信息存儲和全光信息存儲等。在光盤、機械硬盤等記錄媒體,需要用鉻基、鈷基合金等金屬材料。
通常靶材變黑引起中毒的因素靶材中毒主要受反應(yīng)氣體和濺射氣體比例的影響。在反應(yīng)濺射過程中,靶材表面的濺射通道區(qū)域被反應(yīng)產(chǎn)物覆蓋或反應(yīng)產(chǎn)物被剝離,金屬表面重新暴露。如果化合物的形成速率大于化合物被剝離的速率,則化合物覆蓋面積增加。在一定功率的情況下,參與化合物生成的反應(yīng)氣體量增加,化合物生成速率增加。如果反應(yīng)氣體量增加過多,復合覆蓋面積增加,如果反應(yīng)氣體流量不能及時調(diào)整,復合覆蓋面積增加的速度不會受到抑制,濺射通道將被化合物進一步覆蓋。當濺射靶材完全被化合物覆蓋時,靶材將完全中毒。靶材中毒變黑的影響a、正離子積聚:當靶材中毒時,在靶材表面形成絕緣膜。當正離子到達陰極靶表面時,由于絕緣層的阻擋,它們不能直接進入陰極靶表面。相反,它們沉積在靶材表面,很可能產(chǎn)生電弧放電——在冷場中產(chǎn)生電弧,使陰極濺射無法進行。b、陽極消失:當靶材中毒時,地面真空室壁上沉積絕緣膜,到達陽極的電子不能進入陽極,形成陽極消失現(xiàn)象。通常靶材變黑引起中毒的因素靶材中毒主要受反應(yīng)氣體和濺射氣體比例的影響。
靶材是半導體、顯示面板、異質(zhì)結(jié)光伏領(lǐng)域等的關(guān)鍵材料,存在工藝不可替代性。據(jù)測算 2019年全球靶材市場規(guī)模在 160 億美元左右,而國內(nèi)總需求占比超 30%。本土廠商供給約占國內(nèi)市場的 30%,以中低端產(chǎn)品為主,先進靶材主要從美日韓進口,當前國內(nèi)頭部企業(yè)靶材合計營收在 30-40 億元范圍,占國內(nèi)總需求 10%左右。國家 863 計劃、02 專項、進口關(guān)稅、材料強國戰(zhàn)略等政策大力扶持,國產(chǎn)替代勢在必行且空間巨大,批量訂單也將持續(xù)向前列梯隊企業(yè)聚集。靶材預(yù)濺射建議采用純氬氣進行濺射,可以起到清潔靶材表面的作用。青海功能性陶瓷靶材價錢
濺射靶材開裂原因生產(chǎn)中使用的冷卻水溫度與鍍膜線實際水溫存在差異,導致使用過程中靶材開裂。中國澳門ITO陶瓷靶材售價
陶瓷靶材的種類及各自應(yīng)用按應(yīng)用來分,可分為半導體關(guān)聯(lián)陶瓷靶材、顯示陶瓷靶材、磁記錄陶瓷靶材、光記錄陶瓷靶材、超導陶瓷靶材、巨磁電阻陶瓷靶材等.半導體關(guān)聯(lián)陶瓷靶材(HfO,SiO,Si3N4,MoSi,TaSi,WSi,TiSi,PLZT,ITO,主要應(yīng)用于柵極電介質(zhì)膜.飩化膜,擴散阻擋膜,電容器絕緣膜,透明導電膜;顯示陶瓷靶材ZnS—Mn,ZnS-Tb,ZnS-Sm,CaS-Eu,SrS-Ce,Si3N4,MgO,主要應(yīng)用于電致發(fā)光薄膜發(fā)光層,電致發(fā)光薄膜絕緣層,磁盤等;磁記錄陶瓷靶材Si3N4,主要應(yīng)用于磁頭,磁光盤(MO)保護;光記錄陶瓷耙材Si3N4,主要應(yīng)用于光盤保護膜;超導陶瓷靶材YbaCuO,BiSrCaCuO,主要應(yīng)用于超導薄膜;巨磁電阻陶瓷靶材,主要應(yīng)用于薄膜太陽能電池窗;其它應(yīng)用靶材In?O?,LiNbO?,BaTiO?,PZT.ZnO,主要應(yīng)用于太陽能電池,壓電薄膜按化學組成,可分為氧化物陶瓷靶材、硅化物陶瓷靶材、氮化物陶瓷靶材、氟化物陶瓷靶材和硫化物陶瓷靶材等.其中平面顯示ITO陶瓷靶材國內(nèi)已生產(chǎn)應(yīng)用.高介電絕緣膜用陶瓷靶材和巨磁電阻陶瓷靶材具有廣闊的應(yīng)用前景.中國澳門ITO陶瓷靶材售價
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