本發(fā)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(shù):
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(zhì)比硫和硒強(qiáng);碲主要用作制備合金和半導(dǎo)體材料。碲及其許多合金和金屬間化合物都具有半導(dǎo)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(yè)。
靶材是通過磁控濺射、多弧離子鍍或其他類型的鍍膜系統(tǒng)在適當(dāng)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(duì)薄膜的質(zhì)量有很大的影響,尚未有涉及碲靶的制備方法的現(xiàn)有技術(shù)為公眾所知。
本發(fā)明旨在發(fā)明一種致密度大的碲靶的制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種致密度大的碲靶的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)前述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種碲靶的制備方法,包括如下步驟:
s1:將碲制備成負(fù)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(duì)粉體預(yù)壓;
s3:預(yù)壓后對(duì)真空熱壓爐進(jìn)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(shí)間為t1;
s4:真空熱壓爐降溫,當(dāng)溫度降到150~200℃后,把壓力降為20~25mpa;
s5:真空熱壓爐繼續(xù)降溫,當(dāng)溫度降到室溫后,開爐門,泄壓脫模后,得到碲靶。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述s3中,包括s31:當(dāng)升溫到最高溫度后,保溫一段時(shí)間t2,開始加壓并保持一段時(shí)間t3。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述s31的升溫速率為2~10℃/min,保溫時(shí)間t2為1~3h。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述s31中,加壓壓力為40~60mpa,保持時(shí)間t3為20~40min。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述s2中,預(yù)壓壓力為20~35mpa。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述s3中,保溫時(shí)間t1為5~10min。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述s1中,抽真空直至絕對(duì)真空度小于10pa。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述模具為石墨模具。
本發(fā)明碲靶的制備方法步驟簡(jiǎn)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(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)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(fù)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(duì)粉體預(yù)壓;
s3:預(yù)壓后對(duì)真空熱壓爐進(jìn)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(shí)間為t1;
s4:真空熱壓爐降溫,當(dāng)溫度降到150~200℃后,把壓力降為20~25mpa;
s5:真空熱壓爐繼續(xù)降溫,當(dāng)溫度降到室溫后,開爐門,泄壓脫模后,得到碲靶。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中,所述s3中,包括s31:當(dāng)升溫到最高溫度后,保溫一段時(shí)間t2,開始加壓并保持一段時(shí)間t3。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中,所述s31的升溫速率為2~10℃/min,保溫時(shí)間t2為1~3h。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中,所述s31中,加壓壓力為40~60mpa,保持時(shí)間t3為20~40min。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中,所述s2中,預(yù)壓壓力為20~35mpa。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中,所述s3中,保溫時(shí)間t1為5~10min。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中,所述s1中,抽真空直至絕對(duì)真空度小于10pa。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中,所述模具為石墨模具。
實(shí)施例1。
碲靶的制備按照以下步驟進(jìn)行。
1、將碲制備成負(fù)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(duì)粉體預(yù)壓,加壓壓力為25mpa。
3、預(yù)壓后對(duì)熱壓爐進(jìn)行抽真空,當(dāng)真空度達(dá)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(dāng)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(dāng)溫度降到190℃后,把壓力降為20mpa。
5、真空熱壓爐繼續(xù)降溫,當(dāng)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(cè)碲靶的致密度,碲靶的實(shí)際致密度為理論致密度的98.0%。
實(shí)施例2。
碲靶的制備按照以下步驟進(jìn)行。
1、將碲制備成負(fù)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(duì)粉體預(yù)壓,加壓壓力為35mpa。
3、預(yù)壓后對(duì)熱壓爐進(jìn)行抽真空,當(dāng)真空度達(dá)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(dāng)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(dāng)溫度降到200℃后,把壓力降為22mpa。
5、真空熱壓爐繼續(xù)降溫,當(dāng)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(cè)碲靶的致密度,碲靶的實(shí)際致密度為理論致密度的98.5%。
實(shí)施例3。
1、將碲制備成負(fù)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(duì)粉體預(yù)壓,加壓壓力20mpa。
3、預(yù)壓后對(duì)真空熱壓爐進(jìn)行抽真空,當(dāng)真空度達(dá)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(dāng)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(dāng)溫度降到200℃后,把壓力將為25mpa。
5、真空熱壓爐繼續(xù)降溫,當(dāng)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(cè)碲靶的致密度,碲靶的實(shí)際致密度為理論致密度的97.8%。
本發(fā)明碲靶的制備方法步驟簡(jiǎn)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(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到,在不脫離由所附的權(quán)利要求書公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下,各種改進(jìn)、增加以及取代是可能的。