近(jin)年来，随着全(quan)球经(jing)济技术(shu)的高(gao)速发(fa)展，产品(pin)的(de)多(duo)功(gong)能化和(he)轻便化(hua)的(de)不(bu)断推(tui)进，使(shi)得(de)薄膜(mo)科学的(de)应用(yong)日益广(guang)泛。而(er)溅射(she)靶(ba)材(cai)作(zuo)为(wei)锻(duan)膜产(chan)业的基本耗材， 其(qi)制(zhi)备(bei)技术(shu)也得(de)到(dao)了长(zhang)足发展 。溅射(she)薄(bao)膜(mo)由(you)于其致(zhi)密(mi)度高 ，附(fu)着性好(hao)，被广泛(fan)应(ying)用于(yu)装饰(shi)、玻璃、电(dian)子器件(jian)、光(guang)学器件(jian)、 半导(dao)体、磁(ci)记录、平(ping)面(mian)显(xian)示屏(ping) 、太阳(yang)能(neng)电池(chi)、飞机叶(ye)片(pian)防护(hu)涂(tu)层等众(zhong)多(duo)领域。随(sui)着(zhe)上(shang)述领域的快速(su)发展， 对(dui)靶材的(de)需(xu)求量急(ji)剧(ju)增(zeng)加(jia)， 同(tong)时(shi)对(dui)靶(ba)材(cai)的(de)高(gao)质(zhi)质(zhi)量(liang)、大(da)型(xing)化及(ji)利用率方面(mian)也提出了(le)更高(gao)的(de)要(yao)求。
一、溅(jian)射靶(ba)材(cai)的(de)特性要(yao)求
为了提(ti)高(gao)溅(jian)射(she)效率(lv)和确保(bao)沉(chen)积薄膜的质(zhi)量(liang)，对(dui)溅(jian)射靶(ba)材特性(xing)有(you)如下(xia)要(yao)求。
1、纯度
高(gao)纯度是对溅射(she)靶材的一个基本特性(xing)要(yao)求。靶(ba)材(cai)的纯(chun)度(du)越高(gao)，溅射(she)薄(bao)膜(mo)的(de) 性(xing)能越好。一(yi)般溅射(she)靶(ba)材的纯度(du)至(zhi)少需(xu)要达(da)到(dao)99.95%。溅射(she)靶材作为(wei)溅(jian)射(she)中(zhong)的(de)阴极(ji)源(yuan)， 固体(ti)中的杂质(zhi)和(he)气(qi)孔中的氧(yang)气(qi)和(he)水(shui)气(qi)是沉积(ji)薄膜的主(zhu)要污染源。
2、致密(mi)度
溅射(she)镀(du)膜(mo)的(de)过程(cheng)中(zhong)，致密度(du)较小(xiao)的溅射(she)靶(ba)受轰(hong)击(ji)时(shi)， 由(you)于靶材内(nei)部孔隙(xi)内(nei)存(cun)在的气体(ti)突(tu)然(ran)释(shi)放(fang) ，造(zao)成大(da)尺(chi)寸的靶材颗(ke)粒(li)或微粒飞(fei)溅(jian) ，或成膜(mo)之后膜材(cai)受二(er)次电(dian)子(zi)轰(hong)击(ji)造成(cheng)微(wei)粒(li)飞(fei)溅。这(zhe)些(xie)微粒的(de)出(chu)现会(hui)降低薄膜(mo)品质。为(wei)了减(jian)少(shao)靶(ba)材(cai)固体(ti)中(zhong)的气(qi)孔，提(ti)高(gao)薄(bao)膜性(xing)能 ，一(yi)般(ban)要(yao)求(qiu)溅(jian)射(she)靶(ba)材具(ju)有较(jiao)高(gao)的(de)致(zhi)密(mi)度。对(dui)溅(jian)射(she)靶(ba)材而(er)言(yan) ，其(qi)相对密度应(ying)该(gai)在98% 以(yi)上。
3、晶(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)及尺寸(cun)分布
通(tong)常溅(jian)射(she)靶(ba)材为(wei)多晶结构(gou)，晶粒大(da)小可由微米(mi)到毫米量级(ji)。试验(yan)研(yan)究(jiu)表(biao)明 ，细小(xiao)尺(chi)寸晶(jing)粒靶(ba)的溅射速(su)率要比粗晶(jing)粒快；而(er)晶粒(li)尺(chi)寸(cun)相(xiang)差(cha)较(jiao)小的靶，淀积薄(bao)膜的厚度(du)分(fen)布(bu)也(ye)较(jiao)均(jun)匀(yun)。
4、结晶(jing)取向(xiang)
由于溅(jian)射时(shi)靶(ba)材原子(zi)容易(yi)沿(yan)原(yuan)子六(liu)方(fang)最(zui)紧密排列方向(xiang)择(ze)优(you)溅(jian)射出来(lai)，因此，为达到最高溅(jian)射(she)速率(lv)，常通(tong)过改(gai)变(bian)靶(ba)材(cai)结(jie)晶(jing)结构(gou)的(de)方(fang)法来增(zeng)加(jia)溅(jian)射(she)速率。
靶材(cai)的结晶方向(xiang)对溅射(she)膜(mo)层(ceng)的(de)厚(hou)度均(jun)匀性(xing)影响(xiang)也(ye)较大(da)。 因(yin)此，获得一定(ding)结晶(jing)取向的靶材(cai)对(dui)薄(bao)膜(mo)的(de)溅(jian)射过程(cheng)至关(guan)重要。
5、靶材(cai)与(yu)底(di)盘(pan)的(de)绑(bang)定
一般(ban)溅射(she)靶材(cai)溅(jian)射(she)前必(bi)须与无(wu)氧(yang)铜、 不(bu)锈(xiu)钢或(huo)铝等(deng)其(qi)他材料的(de)底盘(pan)连(lian)接(jie)在(zai)一(yi)起，使溅射(she)过(guo)程(cheng)中靶材(cai)与底盘的导(dao)热(re)导电状(zhuang)况良(liang)好(hao)。绑定(ding)后(hou)必须经(jing)过超(chao)声波(bo)检(jian)验(yan)，保(bao)证(zheng)两(liang)者的不(bu)结(jie)合区(qu)域(yu)小于(yu)2%, 这样才(cai)能(neng)满(man)足大功(gong)率溅(jian)射要求(qiu)而不致脱(tuo)落(luo)。
二、溅射靶(ba)材的主(zhu)要(yao)制备方(fang)法
溅(jian)射(she)靶材按其(qi)材(cai)质可(ke)分为(wei)纯金属(shu)靶、合金(jin)靶、陶瓷化合(he)物(wu)靶（包括(kuo)氧(yang)化物、 硅(gui)化物、 碳化(hua)物、 硫(liu)化物(wu)等(deng)）复合(he)靶。按形(xing)状可分(fen)为平(ping)面(mian)靶(ba)和(he)管状(zhuang)旋(xuan)转(zhuan)靶(ba)，平面(mian)靶又可分(fen)为矩(ju)形板(ban)和圆(yuan)形(xing)靶(ba)。 目(mu)前(qian)， 虽然溅射(she)靶材种(zhong)类(lei)繁多(duo)但(dan)其基本的(de)制备(bei)工(gong)艺主(zhu)要(yao)包(bao)括粉(fen)末(mo)冶(ye)金法和熔(rong)炼(lian)铸造(zao)认两(liang)大(da)类(lei) ， 但(dan)随着(zhe)技术(shu)装备(bei)的不断(duan)进(jin)步， 大(da)功率(lv)的热(re)喷涂(tu)技术(shu)也逐(zhu)步在(zai)靶材生(sheng)产(chan)中得(de)到(dao)了应(ying)用(yong)。
1、粉末冶(ye)金(jin)方(fang)法(fa)
粉末冶(ye)金法包(bao)括(kuo)粉末压(ya)制(zhi)烧(shao)结(jie)法、粉末(mo)热等静(jing)压等(deng)。粉末冶金法是将(jiang)粉体(ti)原(yuan)料(liao)按比例混合均匀(yun)， 经过压(ya)制(zhi)成形， 然后(hou)在高温(wen)下(xia)烧结， 经压(ya)力(li)加(jia)工(gong)、热处(chu)理(li)后(hou)最终(zhong)得(de)到靶材(cai)。该类(lei)力(li)法适(shi)合(he)于难(nan)熔(rong)金属(shu)如钨(wu)、钼(mu)靶(ba)材及陶(tao)瓷(ci)靶(ba)材的制备(bei)。粉末(mo)冶(ye)金法制备溅射靶(ba)材时， 其(qi)关键于(1)选择(ze)高(gao)纯粉(fen)料作(zuo)为(wei)原料； (2)选(xuan)择(ze)能实现快速(su)致(zhi)密化的(de)成(cheng)形烧(shao)结技术，以(yi)保证(zheng)靶材(cai)的低孔隙率(lv)，并控制(zhi)晶粒(li)度； (3)制备过程严(yan)格(ge)控(kong)制(zhi)杂质元(yuan)素的引入。采(cai)用粉(fen)末冶(ye)金(jin)法制备(bei)的(de)靶材(cai)具有(you)成(cheng)分(fen)均(jun)匀(yun)及(ji)晶(jing)粒均匀(yun)细(xi)小、成品率(lv)高(gao)的(de)优点(dian)， 但制备(bei)过(guo)程(cheng)采(cai)用粉(fen)末混合、压(ya)制和(he)烧结(jie)工(gong)艺(yi)，容(rong)易在(zai)制(zhi)备(bei)过程(cheng)中(zhong)带入杂质元素(su)， 烧(shao)结(jie)过程(cheng)杂质(zhi)排除效果(guo)较差， 造成靶材(cai)纯度(du)相(xiang)对(dui)较(jiao)低(di)， 并(bing)且(qie)烧(shao)结(jie)靶材的密(mi)度(du)也(ye)较熔炼靶(ba)低(di)。
2、熔炼(lian)铸造法(fa)
熔(rong)炼(lian)铸(zhu)造(zao)法的基本(ben)工艺是(shi)将(jiang)一定比例(li)的合金原料熔(rong)炼后浇注到(dao)模(mo)具中形成(cheng)铸锭， 然(ran)后(hou)通(tong)过(guo)锻(duan)造(zao)、挤压或(huo)拉(la)拔等成(cheng)形(xing)工艺(yi)进行加工(gong)， 最(zui)后(hou)经过热(re)处(chu)理、机加(jia)工(gong)等工(gong)序制备(bei)得到溅射靶(ba)材。常(chang)用的(de)熔炼(lian)力法(fa)有真空(kong)感应(ying)熔(rong)炼，直空电弧熔炼和真(zhen)空(kong)电子(zi)束(shu)熔炼等(deng)。与(yu)粉末(mo)冶金(jin)法相(xiang)比(bi)，熔炼(lian)铸造法得到(dao)的靶(ba)材(cai)纯度高． 密度高， 但其工艺(yi)较(jiao)为(wei)复杂(za)对(dui)设备(bei)要(yao)求(qiu)高(gao)， 成本(ben)也随之升(sheng)高。并(bing)且(qie)靶(ba)材晶(jing)粒粗大(da)。若(ruo)各组分(fen)之(zhi)间熔点和(he)密(mi)度相(xiang)差(cha)较(jiao)大(da)， 则(ze)难以获(huo)得(de)成分均(jun)匀(yun)的(de)合金靶(ba)材(cai)。
3、等(deng)离子喷涂方(fang)法(fa)
等(deng)离(li)子喷(pen)涂(tu)是(shi)将金属或(huo)非金属材料粉末(mo)送(song)入等离子(zi)射流中， 利用等(deng)离(li)子(zi)火(huo)焰加热(re)融(rong)化(hua)喷(pen)涂粉末， 并(bing)在冲击(ji)力(li)的(de)作(zuo)用下将(jiang)其(qi)沉积(ji)到基(ji)体(ti)上(shang)， 从而获得(de)具有各(ge)种(zhong)功能(neng)的(de)靶材(cai)。
三、等(deng)离(li)子(zi)喷涂(tu)方(fang)法(fa)制造(zao)管(guan)状(zhuang)旋(xuan)转(zhuan)靶(ba)材(cai)
在(zai)平(ping)面(mian)磁(ci)控(kong)溅(jian)射过(guo)程(cheng)中(zhong)， 由(you)于正(zheng)交(jiao)电磁(ci)场对(dui)溅(jian)射离(li)子(zi)的(de)作用关(guan)系(xi)，溅(jian)射靶在溅(jian)射过程中(zhong)将产(chan)生不(bu)均匀(yun)冲(chong)蚀(shi)现(xian)象，从而(er)造(zao)成(cheng)溅(jian)射靶材(cai)的利(li)用率(lv)普遍(bian)不高(gao)， 约(yue)30%左(zuo)右(you)。近(jin)年(nian)来虽然(ran)通过设(she)备改(gai)造可(ke)相应提高(gao)靶(ba)材的(de)利用率，但(dan)也只(zhi)有(you)50%左(zuo)右(you)。另(ling)外， 靶(ba)材(cai)原子被氩离(li)子撞击(ji)出(chu)来(lai)后(hou)，约有(you)1/6的(de)溅(jian)射原(yuan)子会(hui)淀(dian)积(ji)到(dao)真(zhen)空(kong)室(shi)内壁或支(zhi)架上(shang)，增加清(qing)洁(jie)真(zhen)空设备的费用(yong)及停(ting)机(ji)时间(jian)。因此，提(ti)高(gao)靶(ba)材利用率(lv)的关键在千(qian)实(shi)现(xian)溅射(she)设(she)备(bei)的(de)更新(xin)换(huan)代。另外(wai)一种(zhong)提高(gao)溅(jian)射(she)靶(ba)材(cai)利(li)用(yong)率的(de)方(fang)法是采(cai)用(yong)管状(zhuang)旋转(zhuan)靶材(cai)。相比(bi)平(ping)面靶材， 采用旋(xuan)转(zhuan)靶结构的(de)设计显示出(chu)它的(de)实质性(xing)优(you)势(shi)。从平面靶到(dao)旋(xuan)转靶在几何(he)结(jie)构(gou)和(he)设(she)计(ji)上的变化增加了(le)靶(ba)材(cai)的(de)利(li)用(yong)率(lv)， 利用(yong)率从(cong)平面(mian)靶(ba)的(de)30%~50%可(ke)增(zeng)加到旋转(zhuan)靶的(de)>80%。此外，如(ru)果(guo)以(yi)溅(jian)射功率(lv)乘(cheng)以溅(jian)射时(shi)间来衡量(liang)靶材(cai)料(liao)的(de)寿(shou)命(ming)，则(ze)旋转靶的(de)寿命要(yao)比平(ping)面(mian)靶长(zhang)5倍(bei)。由(you)于旋(xuan)转靶(ba)在(zai)溅(jian)射过程(cheng)中不停(ting)地(di)旋转， 所(suo)以(yi)在(zai)它(ta)的(de)表(biao)面(mian)不(bu)会(hui)产(chan)生(sheng)重沉积(ji)现象。
以(yi)传(chuan)统(tong)的(de)粉末(mo)冶(ye)金(jin)和(he)熔(rong)铸(zhu)方法(fa)在(zai)溅(jian)射靶材(cai)的制(zhi)备方面(mian)虽然被广泛采(cai)用(yong)， 但其(qi)共同(tong)的(de)问(wen)题就是难以制(zhi)备(bei)大(da)尺寸（平(ping)面靶及管状靶）的(de)溅(jian)射(she)靶材， 尤(you)其(qi)对(dui)一些(xie)高(gao)熔(rong)点脆性(xing)材料更是如(ru)此。而(er)靶(ba)材的大尺寸(cun)及高利用率(lv)的(de)旋转(zhuan)靶(ba)材巳(si)经成(cheng)为(wei)了未来锁(suo)膜(mo)领(ling)域(yu)的新(xin)趋(qu)势。因(yin)此，开(kai)发新(xin)型(xing)的(de)大(da)尺(chi)寸(cun)旋(xuan)转溅(jian)射靶材(cai)制备方(fang)法(fa)已(yi)经成为目前(qian)靶(ba)材制(zhi)备(bei)领(ling)域(yu)亟待解(jie)决的(de)问题。
1、等(deng)离(li)子(zi)喷(pen)涂技(ji)术(shu)原(yuan)理
等离(li)子喷(pen)涂(tu)是利用(yong)等离子(zi)火焰(yan)加热(re)融化喷涂粉(fen)末使(shi)其(qi)形(xing)成(cheng)涂层， 一般等(deng)离子(zi)喷(pen)涂使(shi)用Ar或(huo)N2气， 再(zai)加(jia)入(ru)5%~10%的H2气(qi)，气(qi)体进(jin)入(ru)电(dian)极(ji)区(qu)的(de)弧(hu)状区(qu)被加热(re)电(dian)离形成(cheng)等离(li)子(zi)体(ti)， 其(qi)中(zhong)心(xin)温度(du)一般可达15000℃以上， 将金(jin)属或(huo)非(fei)金(jin)属材料(liao)粉末送(song)入(ru)等离子射(she)流中(zhong)， 将(jiang)其(qi)加(jia)热(re)到半(ban)熔化(hua) 、 熔化或气化(hua)状(zhuang)态， 并在(zai)冲(chong)击力的作(zuo)用(yong)下(xia)将 其(qi)沉(chen)积到晶体上(shang)，从(cong)而(er)获得具(ju)有(you)各种(zhong)功能的靶材（ 如(ru)图(tu) 1) 。
2、等离(li)子喷涂(tu)技(ji)术(shu)的(de)特(te)点(dian)
等(deng)离子(zi)喷(pen)涂(tu)具(ju)有如下(xia)特点：(1)等离(li)子(zi)喷(pen)涂(tu)的(de)焰(yan)流(liu)温(wen)度(du)高(gao)， 热(re)量集中， 几(ji)乎能(neng)融化(hua)所(suo)有(you)高(gao)熔点(dian)的粉(fen)末材(cai)料， 可(ke)以(yi)根(gen)据工(gong)件表(biao)面性能(neng)要求制(zhi)备(bei)出各(ge)种性能的涂层(ceng)；(2)等离(li)子(zi)焰(yan)流喷射(she)速度高(gao) ， 能(neng)使(shi)粉末(mo)获得较大(da)的动能(neng)和较高的(de)温度(du)，涂(tu)层与(yu)基(ji)体(ti)结(jie)合强度高(gao)；(3)喷(pen)涂层(ceng)平整(zheng)光(guang)滑，厚度精(jing)确可(ke)控(kong)，直(zhi)接(jie)进行精加工即(ji)可获得(de)产品，是(shi)一(yi)种(zhong)净尺寸(cun)成形(xing)制(zhi)备(bei)方法 ， 节(jie)省(sheng)材料(liao) ， 特别适(shi)合(he)贵(gui)重金(jin)屈(qu)涂层(ceng)及(ji)靶材的(de)制备；(4)等(deng)离(li)子(zi)喷(pen)涂通过(guo)采(cai)用(yong)真(zhen)空密(mi)闭(bi)， 通(tong)入还(hai)原(yuan)性 气(qi)体、惰(duo)性气(qi)体(ti)保护等方法(fa)， 可(ke)获得氧含(han)量(liang)低(di)、杂(za)质(zhi)少的(de)涂层(ceng)； (5) 采用(yong)高能(neng)等(deng)离子喷(pen)涂(tu)设备 、粉(fen)末(mo)沉(chen)积(ji)率(lv)高，沉(chen)积速(su)度(du)快， 可(ke)获得较(jiao)厚的涂层， 这是制(zhi)备溅射(she)靶(ba)材的重要(yao)保(bao)证(zheng)。
3、等(deng)离(li)子喷(pen)涂(tu)设(she)备
等(deng)离(li)子喷(pen)涂(tu)设(she)备(bei)主(zhu)要(yao)由等离(li)子喷(pen)涂电源、等离(li)子(zi)喷枪(qiang)、 控制(zhi)柜、送(song)粉(fen)器(qi)装(zhuang)置(zhi)等组成（如图(tu) 2 ) 。等离子喷涂电(dian)源是(shi)等离子射流(liu)能拭提(ti)供(gong)装置(zhi) ， 其工作电(dian)流(liu)和电压是影响(xiang)涂(tu)层(ceng)质(zhi)量的(de)重要(yao)参数。喷(pen)枪是集所(suo)有喷涂(tu)所(suo)用的电、气(qi)、粉(fen)、水于(yu)一(yi)体的(de)核心(xin)装(zhuang)置，为(wei)喷(pen)涂材料(liao)的(de)融化、细化及(ji)其(qi)喷(pen)涂(tu)能(neng)力(li)转(zhuan)换提(ti)供(gong)空(kong)间(jian)， 喷(pen)枪(qiang)设(she)计的好(hao)坏(huai)直接(jie)影(ying)响到(dao)喷涂(tu)涂(tu)层的(de)质(zhi)量及(ji)喷涂(tu)效(xiao)率(lv)，这(zhe)两(liang)者(zhe)是等(deng)离(li)子啖(dan)涂(tu)系统(tong)中(zhong)最(zui)为(wei)关键的部件(jian)。
4、影响等离子(zi)喷(pen)涂(tu)制备(bei)溅射靶材效果(guo)的技(ji)术(shu)因素
4.1 电弧功率
电(dian)弧(hu)功率过高(gao)会(hui)使(shi)等(deng)离子(zi)体(ti)电离(li)度增加，火焰温(wen)度升高， 可(ke)能(neng)会(hui)使喷(pen)涂(tu)材(cai)料气(qi)化而引起涂(tu)层(ceng)成(cheng)分(fen)改变(bian)。功率过(guo)低(di)会引起(qi)粉末颗粒(li)加热(re)不(bu)足，涂(tu)层(ceng)粘(zhan)接(jie)强(qiang)度低，硬(ying)度和(he)沉积(ji)效率(lv)低(di)。
4.2 供粉系统(tong)
供(gong)粉速(su)度应与(yu)输(shu)入功(gong)率(lv)相适(shi)应。一般(ban)来说，粉末送到(dao)焰心(xin)才能使(shi)其获得(de)最好的(de)加热(re)和(he)最(zui)高(gao)的速度。
4.3 喷涂(tu)距(ju)离(li)和喷涂(tu)角
喷涂材料(liao)及其(qi)涂(tu)层(ceng)的(de)特征(zheng)对喷涂距离(li)很敏(min)感。喷涂距离(li)过大，粉末(mo)的温(wen)度(du)和(he)速(su)度(du)下降(jiang)．结合力、喷(pen)涂效率都会(hui)明显(xian)下降； 过(guo)小(xiao)会(hui)使(shi)基体表(biao)面温(wen)度(du)过高(gao)，影响涂层结合。在(zai)基(ji)体(ti)温度(du)允许的情况(kuang)下，喷(pen)涂(tu)距(ju)离适当(dang)小(xiao)些为(wei)好。喷(pen)涂(tu)角，一般(ban)应大(da)于(yu)45度(du)．喷(pen)涂(tu)角(jiao)过(guo)小会导(dao)致“阴影(ying)效(xiao)应(ying)＂，涂层(ceng)中(zhong)会(hui)出现空穴(xue)，造成涂(tu)层(ceng)疏松(song) 。
4.4 基(ji)体的温(wen)度(du)控制
在喷涂前(qian)把(ba)工(gong)件(jian)预热(re)到(dao)喷(pen)涂所需要(yao)的温(wen)度．然(ran)后对工件采(cai)取(qu)喷气等冷却措施，使(shi)其保(bao)持(chi)恒(heng)定温(wen)度(du)。
4.5 喷涂压(ya)力(li)
在金(jin)属(shu)材料的(de)喷涂(tu)过(guo)程(cheng)中一(yi)般(ban)采取低压(ya)等(deng)离(li)子(zi)喷涂（也叫(jiao)真(zhen)空等(deng)离(li)子喷(pen)涂），在(zai)压(ya)力为4~40 kPa的可控(kong)气(qi)氛(fen)腔室内(nei)喷涂(tu)。由于(yu)工(gong)作(zuo)气(qi)体离子(zi)化后(hou)， 是在低(di)压气(qi)氛中边膨胀(zhang)边(bian)喷(pen)出 ， 喷(pen)流(liu)射速(su)可达(da)到(dao)超音(yin)速(su)， 适合对(dui)氧(yang)化(hua)敏感的(de)金(jin)属材料的(de)喷(pen)涂。对(dui)于(yu)氧(yang)化(hua)物(wu)陶(tao)瓷(ci)可(ke)采(cai)用水(shui)稳(wen)等(deng)离(li)子(zi)喷(pen)涂(tu)，其(qi)能量密(mi)度(du)高(gao)， 燃(ran)烧(shao)稳定(ding)， 喷(pen)涂效(xiao)率高。
5、等离子(zi)喷(pen)涂(tu)制备(bei)溅(jian)射(she)靶(ba)材中(zhong)存(cun)在的问(wen)题(ti)
等(deng)离(li)子(zi)喷涂(tu)在(zai) 溅(jian)射(she)靶材 制(zhi)备(bei)方(fang)面有(you)着(zhe)巨(ju)大潜力(li)（ 如图(tu) 3 ),但同时(shi)该方(fang)法(fa)也(ye)存(cun)在(zai)一(yi)个(ge)重要缺陷(xian)， 那(na)就(jiu)是(shi)喷涂组织(zhi)的(de)多孔性(xing)。使其制(zhi)造(zao)的(de)靶(ba)材相对(dui)密度只(zhi)能达(da)到85%~95% , 靶材(cai)纯度一般(ban)在(zai)99.5%~99.9%之间(jian)。而(er)组织(zhi)的疏(shu)松多孔， 容易吸(xi)附杂质、湿气等(deng)妨(fang)碍(ai)溅(jian)射(she)过程中高(gao)真(zhen)空(kong)的迅速(su)获得及(ji)真空度(du)的稳定，并且导致(zhi)在(zai)溅射过(guo)程中(zhong)，靶(ba)材溅射表面(mian)瞬(shun)间高温(wen)使(shi)松散(san)颗(ke)粒(li)团状掉落，污染(ran)被镀(du)件(jian)表面(mian)， 影(ying)响(xiang)镀(du)膜(mo)质(zhi)量(liang)和镀膜产品的合格(ge)率(lv)。另外(wai)，若(ruo)在(zai)大(da)气环境(jing)下 喷(pen)涂(tu)， 靶(ba)材(cai)表面 和空气(qi)中(zhong)的O2和N2, 等气(qi)体(ti)大面积接触(chu)， 会(hui)产生大(da)量(liang)的(de)氧化物(wu)和(he)氮化物(wu)杂(za)质(zhi)， 即(ji)使是(shi)真(zhen)空等(deng)离(li)子(zi)喷(pen)涂(tu)技(ji)术(shu) ，也不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)避免合金(jin)靶材中氧(yang)化(hua)物和(he)氮(dan)化物(wu)的产(chan)生(sheng)。因此(ci)， 喷(pen)涂靶(ba)材在(zai)溅(jian)射(she)前(qian)必须用(yong)隔离的(de)前(qian)级泵(beng)除(chu)去(qu)表(biao)面(mian)吸(xi)附气(qi)， 从(cong)而(er)提高溅(jian)射(she)速率(lv)和(he)质量(liang)。
四、等离子喷(pen)涂(tu)制(zhi)备溅(jian)射靶材发展(zhan)趋(qu)势
等(deng)离(li)子(zi)喷(pen)涂(tu)法仅(jin)需要更换(huan)成(cheng)塑(su)粉末和(he)工(gong)艺参(can)数就(jiu)能(neng)够(gou)制(zhi)备范围广(guang)泛的各种材料的大型(xing)平面靶(ba)和(he)旋(xuan)转靶(ba)。随着(zhe)等离(li)子(zi)喷涂技术(shu)的(de)发展(zhan)， 势必(bi)会引(yin)起(qi)溅射(she)靶材制备技(ji)术的重(zhong)大(da)变革(ge)。目(mu)前等(deng)离子(zi)喷涂技术(shu)仍需进(jin)行以(yi)下(xia)几方面的研(yan)究(jiu) ：一(yi)是合理(li)选择喷涂(tu)工艺(yi)．优化工艺参(can)数、 改(gai)善粉(fen)末受(shou)热和(he)熔化状(zhuang)态， 减少(shao)环境(jing)对高温(wen)离子(zi)的(de)污染和氧(yang)化， 形(xing)成性能优良的溅(jian)射靶(ba)材(cai)。二(er)是(shi)进一步研究(jiu)涂(tu)层形(xing)成(cheng)机(ji)理(li)、孔隙形(xing)成机理(li)， 寻(xun)求消(xiao)除或(huo)减(jian)少孔(kong)隙率(lv)的(de)办(ban)法。三(san)是进(jin)一步(bu)研(yan)究(jiu)涂(tu)层(ceng)与(yu)基体的结(jie)合(he)机(ji)理，提高涂层(ceng)强(qiang)度(du)。
相(xiang)关链(lian)接(jie)
