Nikkel-siliciumlegeringen (NiSi) doelen bestaan uit een combinatie van nikkel (Ni) en silicium (Si), die doorgaans aanwezig zijn in een zuiverheid van 99,9% (3N) of hoger. Als resultaat van de integratie van de elektrische en thermische geleidbaarheid van nikkel samen met de halfgeleidereigenschappen van silicium, worden deze materialen geclassificeerd als zowel "hoge--temperatuurlegeringen" als als sputterbronnen voor functionele films. Sputtertrefplaten van Ni-silicium (NiSi)-legeringen vervullen een cruciale functie bij de vervaardiging van silicidelagen met lage- weerstand in de halfgeleidersector. Neurotech vertoont als NiSi-film een opmerkelijke geleidbaarheid samen met een goede thermische stabiliteit voor gebruik in de onderlinge verbindingen en ohmse contacten in geïntegreerde schakelingen. Om de prestaties en betrouwbaarheid van de zilveren apparaten te verbeteren, vormt de legering samen met het silicium nikkelsilicide, wat een essentieel onderdeel is in de geavanceerde CMOS-technologie voor hoogwaardige, snelle en efficiënte elektrische verbindingen.
Hoe een doelmateriaal van nikkel-siliciumlegering wordt voorbereid
1. Grondstoffen voorbereiden. Om het beste resultaat te bereiken, hebben we alleen puur nikkel en puur silicium gebruikt en de precieze stoichiometrische hoeveelheden gemeten volgens de beoogde legeringsfase (bijvoorbeeld Ni/Si 90/10 at%, 80/20 at%).
2. Vacuümsmelten. De grondstoffen silicium en nikkel worden in een smeltkroes gegoten (vaak een water-gekoelde koperen smeltkroes). Inductieverhitting smelt het volledig met zirkonium en vormt het tot een gesmolten legering. Dit gebeurt in een hoge- temperatuur, lage- vacuümomgeving met gasvormige onzuiverheden zoals H, O en N. Tijdens de gesmolten fase gebruiken we elektromagnetisch roeren om het zirkonium verder te verfijnen om een vloeibare legering te verkrijgen. De gesmolten legeringscombinatie wordt in een koperen mal gegoten, afgekoeld en stolt tot een nikkel-siliciumlegeringsstaaf.
3. Homogenisatie-warmtebehandeling. De staaf wordt in een homogene warmtebehandeling geplaatst in een vacuüm of een beschermende atmosfeer (bijvoorbeeld Ar-gas) eromheen. Hij wordt zo lang mogelijk op een temperatuur onder de solidustemperatuur gehouden (bijvoorbeeld 1000402 gedurende 10 uur).
4. Heet bewerken (heet smeden/heet walsen): De gehomogeniseerde staaf wordt verwarmd tot boven de herkristallisatietemperatuur (bijvoorbeeld 800-1000 graden) en wordt vervolgens heet gesmeed of warmgewalst.
5. Bewerking: De heet-verwerkte knuppel wordt met hoge precisie machinaal bewerkt tot de doelafmetingen en uiteindelijke vorm van het doelmateriaal met behulp van een rotatie- en freesmachine en slijpmethoden.
Toepassingen van sputterdoelen van nikkel-siliciumlegering
Halfgeleiderverbindingen/contactlagen: Dunne NiSi-films dienen als contactmetalen en verminderen de contactweerstand.
Dunnefilmweerstanden en rekstrookjes: Dankzij de lage temperatuurweerstandscoëfficiënt (TCR) zijn ze geschikt voor hybride IC's en MEMS-druksensoren.
Oppervlakte-elektronenemissielagen: gebruikt als emittermaterialen in vacuümmicro-elektronica en veldemissie-apparaten;
Lage-E- en energie--coatings: in combinatie met chroom en silicium kunnen ze de oxidatieweerstand en corrosieweerstand van glasfilms verbeteren.
Fotovoltaïsche zonne-energie en beeldschermen: gebruikt voor het gecombineerde sputteren van transparante geleidende films, elektroden of barrièrelagen.
