本發明涉及一種靶材的制備方法,尤其涉及一種碲靶的制備方法。
背景技術:
碲有晶體和非晶體兩種同素異形體。非晶體碲為黑色粉末,晶體碲為銀白色。碲兼具金屬性和非金屬性的特性,金屬性質比硫和硒強;碲主要用作制備合金和半導體材料。碲及其許多合金和金屬間化合物都具有半導體性能和溫差電性能。碲的薄膜呈紅棕色到紫色,能透過紅外線而不透過可見光,通常也用于薄膜光伏和電子行業。
靶材是通過磁控濺射、多弧離子鍍或其他類型的鍍膜系統在適當工藝條件下濺射在基板上形成各種功能薄膜的濺射源,靶材的致密度對薄膜的質量有很大的影響,尚未有涉及碲靶的制備方法的現有技術為公眾所知。
本發明旨在發明一種致密度大的碲靶的制備方法。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種致密度大的碲靶的制備方法。
為實現前述目的,本發明采用如下技術方案:一種碲靶的制備方法,包括如下步驟:
s1:將碲制備成負325目粉末;
s2:將碲粉末裝入一模具中,并將模具放入真空熱壓爐中,對粉體預壓;
s3:預壓后對真空熱壓爐進行抽真空,真空熱壓爐開啟加熱,以一定的升溫速率升溫至300~400℃,并保溫,保溫時間為t1;
s4:真空熱壓爐降溫,當溫度降到150~200℃后,把壓力降為20~25mpa;
s5:真空熱壓爐繼續降溫,當溫度降到室溫后,開爐門,泄壓脫模后,得到碲靶。
作為本發明的進一步改進,所述s3中,包括s31:當升溫到最高溫度后,保溫一段時間t2,開始加壓并保持一段時間t3。
作為本發明的進一步改進,所述s31的升溫速率為2~10℃/min,保溫時間t2為1~3h。
作為本發明的進一步改進,所述s31中,加壓壓力為40~60mpa,保持時間t3為20~40min。
作為本發明的進一步改進,所述s2中,預壓壓力為20~35mpa。
作為本發明的進一步改進,所述s3中,保溫時間t1為5~10min。
作為本發明的進一步改進,所述s1中,抽真空直至絕對真空度小于10pa。
作為本發明的進一步改進,所述模具為石墨模具。
本發明碲靶的制備方法步驟簡單,所制備得到的碲靶的致密度高,十分接近碲靶的理論致密度,是制備碲靶的一種值得推廣的方法。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例對技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
一種碲靶的制備方法,包括如下步驟:
s1:將碲制備成負325目粉末;
s2:將碲粉末裝入一模具中,并將模具放入真空熱壓爐中,對粉體預壓;
s3:預壓后對真空熱壓爐進行抽真空,真空熱壓爐開啟加熱,以一定的升溫速率升溫至300~400℃,并保溫,保溫時間為t1;
s4:真空熱壓爐降溫,當溫度降到150~200℃后,把壓力降為20~25mpa;
s5:真空熱壓爐繼續降溫,當溫度降到室溫后,開爐門,泄壓脫模后,得到碲靶。
在本發明的某些實施例中,所述s3中,包括s31:當升溫到最高溫度后,保溫一段時間t2,開始加壓并保持一段時間t3。
在本發明的某些實施例中,所述s31的升溫速率為2~10℃/min,保溫時間t2為1~3h。
在本發明的某些實施例中,所述s31中,加壓壓力為40~60mpa,保持時間t3為20~40min。
在本發明的某些實施例中,所述s2中,預壓壓力為20~35mpa。
在本發明的某些實施例中,所述s3中,保溫時間t1為5~10min。
在本發明的某些實施例中,所述s1中,抽真空直至絕對真空度小于10pa。
在本發明的某些實施例中,所述模具為石墨模具。
實施例1。
碲靶的制備按照以下步驟進行。
1、將碲制備成負325目粉末。
2、將碲粉裝入一石墨模具中,并將石墨模具放入真空熱壓爐中,對粉體預壓,加壓壓力為25mpa。
3、預壓后對熱壓爐進行抽真空,當真空度達到5pa后,真空熱壓爐開啟加熱,以10℃/min升溫至300℃,保溫1h,其中,當升溫到最高溫度300℃后,保溫10min后,開始加壓,加壓壓力為60mpa,保持30min。
4、真空熱壓爐降溫,當溫度降到190℃后,把壓力降為20mpa。
5、真空熱壓爐繼續降溫,當溫度降到室溫后,開爐門,泄壓脫模后,得到碲靶。
用排水法檢測碲靶的致密度,碲靶的實際致密度為理論致密度的98.0%。
實施例2。
碲靶的制備按照以下步驟進行。
1、將碲制備成負325目粉末。
2、將碲粉裝入一石墨模具中,并將石墨模具放入真空熱壓爐中,對粉體預壓,加壓壓力為35mpa。
3、預壓后對熱壓爐進行抽真空,當真空度達到10pa后,真空熱壓爐開啟加熱,以5℃/min升溫至350℃,保溫2h,其中,當升溫到最高溫度350℃后,保溫5min后,開始加壓,加壓壓力為40mpa,保持20min。
4、真空熱壓爐降溫,當溫度降到200℃后,把壓力降為22mpa。
5、真空熱壓爐繼續降溫,當溫度降到室溫后,開爐門,泄壓脫模后,得到碲靶。
用排水法檢測碲靶的致密度,碲靶的實際致密度為理論致密度的98.5%。
實施例3。
1、將碲制備成負325目粉末。
2、將碲粉末裝入一石墨模具中,并將石墨模具放入真空熱壓爐中對粉體預壓,加壓壓力20mpa。
3、預壓后對真空熱壓爐進行抽真空,當真空度達到9pa后,真空熱壓爐開啟加熱,以8℃/min升溫至400℃,保溫2h,其中,當升溫到最高溫度400℃后,保溫8min后,開始加壓,加壓壓力為50mpa,保持40min。
4、真空熱壓爐降溫,當溫度降到200℃后,把壓力將為25mpa。
5、真空熱壓爐繼續降溫,當溫度降到室溫后,開爐門,泄壓脫模后,得到碲靶。
用排水法檢測碲靶的致密度,碲靶的實際致密度為理論致密度的97.8%。
本發明碲靶的制備方法步驟簡單,所制備得到的碲靶的致密度高,十分接近碲靶的理論致密度,是制備碲靶的一種值得推廣的方法。
盡管為示例目的,已經公開了本發明的優選實施方式,但是本領域的普通技術人員將意識到,在不脫離由所附的權利要求書公開的本發明的范圍和精神的情況下,各種改進、增加以及取代是可能的。