本发明涉及一种靶材的制备方法,尤其涉及一种碲靶的制备方法。
背景技术:
碲有晶体和非晶体两种同素异形体。非晶体碲为黑色粉末,晶体碲为银白色。碲兼具金属性和非金属性的特性,金属性质比硫和硒强;碲主要用作制备合金和半导体材料。碲及其许多合金和金属间化合物都具有半导体性能和温差电性能。碲的薄膜呈红棕色到紫色,能透过红外线而不透过可见光,通常也用于薄膜光伏和电子行业。
靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源,靶材的致密度对薄膜的质量有很大的影响,尚未有涉及碲靶的制备方法的现有技术为公众所知。
本发明旨在发明一种致密度大的碲靶的制备方法。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种致密度大的碲靶的制备方法。
为实现前述目的,本发明采用如下技术方案:一种碲靶的制备方法,包括如下步骤:
s1:将碲制备成负325目粉末;
s2:将碲粉末装入一模具中,并将模具放入真空热压炉中,对粉体预压;
s3:预压后对真空热压炉进行抽真空,真空热压炉开启加热,以一定的升温速率升温至300~400℃,并保温,保温时间为t1;
s4:真空热压炉降温,当温度降到150~200℃后,把压力降为20~25mpa;
s5:真空热压炉继续降温,当温度降到室温后,开炉门,泄压脱模后,得到碲靶。
作为本发明的进一步改进,所述s3中,包括s31:当升温到最高温度后,保温一段时间t2,开始加压并保持一段时间t3。
作为本发明的进一步改进,所述s31的升温速率为2~10℃/min,保温时间t2为1~3h。
作为本发明的进一步改进,所述s31中,加压压力为40~60mpa,保持时间t3为20~40min。
作为本发明的进一步改进,所述s2中,预压压力为20~35mpa。
作为本发明的进一步改进,所述s3中,保温时间t1为5~10min。
作为本发明的进一步改进,所述s1中,抽真空直至绝对真空度小于10pa。
作为本发明的进一步改进,所述模具为石墨模具。
本发明碲靶的制备方法步骤简单,所制备得到的碲靶的致密度高,十分接近碲靶的理论致密度,是制备碲靶的一种值得推广的方法。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种碲靶的制备方法,包括如下步骤:
s1:将碲制备成负325目粉末;
s2:将碲粉末装入一模具中,并将模具放入真空热压炉中,对粉体预压;
s3:预压后对真空热压炉进行抽真空,真空热压炉开启加热,以一定的升温速率升温至300~400℃,并保温,保温时间为t1;
s4:真空热压炉降温,当温度降到150~200℃后,把压力降为20~25mpa;
s5:真空热压炉继续降温,当温度降到室温后,开炉门,泄压脱模后,得到碲靶。
在本发明的某些实施例中,所述s3中,包括s31:当升温到最高温度后,保温一段时间t2,开始加压并保持一段时间t3。
在本发明的某些实施例中,所述s31的升温速率为2~10℃/min,保温时间t2为1~3h。
在本发明的某些实施例中,所述s31中,加压压力为40~60mpa,保持时间t3为20~40min。
在本发明的某些实施例中,所述s2中,预压压力为20~35mpa。
在本发明的某些实施例中,所述s3中,保温时间t1为5~10min。
在本发明的某些实施例中,所述s1中,抽真空直至绝对真空度小于10pa。
在本发明的某些实施例中,所述模具为石墨模具。
实施例1。
碲靶的制备按照以下步骤进行。
1、将碲制备成负325目粉末。
2、将碲粉装入一石墨模具中,并将石墨模具放入真空热压炉中,对粉体预压,加压压力为25mpa。
3、预压后对热压炉进行抽真空,当真空度达到5pa后,真空热压炉开启加热,以10℃/min升温至300℃,保温1h,其中,当升温到最高温度300℃后,保温10min后,开始加压,加压压力为60mpa,保持30min。
4、真空热压炉降温,当温度降到190℃后,把压力降为20mpa。
5、真空热压炉继续降温,当温度降到室温后,开炉门,泄压脱模后,得到碲靶。
用排水法检测碲靶的致密度,碲靶的实际致密度为理论致密度的98.0%。
实施例2。
碲靶的制备按照以下步骤进行。
1、将碲制备成负325目粉末。
2、将碲粉装入一石墨模具中,并将石墨模具放入真空热压炉中,对粉体预压,加压压力为35mpa。
3、预压后对热压炉进行抽真空,当真空度达到10pa后,真空热压炉开启加热,以5℃/min升温至350℃,保温2h,其中,当升温到最高温度350℃后,保温5min后,开始加压,加压压力为40mpa,保持20min。
4、真空热压炉降温,当温度降到200℃后,把压力降为22mpa。
5、真空热压炉继续降温,当温度降到室温后,开炉门,泄压脱模后,得到碲靶。
用排水法检测碲靶的致密度,碲靶的实际致密度为理论致密度的98.5%。
实施例3。
1、将碲制备成负325目粉末。
2、将碲粉末装入一石墨模具中,并将石墨模具放入真空热压炉中对粉体预压,加压压力20mpa。
3、预压后对真空热压炉进行抽真空,当真空度达到9pa后,真空热压炉开启加热,以8℃/min升温至400℃,保温2h,其中,当升温到最高温度400℃后,保温8min后,开始加压,加压压力为50mpa,保持40min。
4、真空热压炉降温,当温度降到200℃后,把压力将为25mpa。
5、真空热压炉继续降温,当温度降到室温后,开炉门,泄压脱模后,得到碲靶。
用排水法检测碲靶的致密度,碲靶的实际致密度为理论致密度的97.8%。
本发明碲靶的制备方法步骤简单,所制备得到的碲靶的致密度高,十分接近碲靶的理论致密度,是制备碲靶的一种值得推广的方法。
尽管为示例目的,已经公开了本发明的优选实施方式,但是本领域的普通技术人员将意识到,在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下,各种改进、增加以及取代是可能的。