物理特性:铟靶材呈银色光泽的灰色,熔点为 156.61℃,沸点 2060℃,密度 7.3 g/cm³。质地非常软,能用指甲刻痕,可塑性强,有良好的延展性,可压成片。
化学特性:铟具有较好的化学稳定性,但在一些特定的环境下,如高温、强酸碱等条件下,可能会发生化学反应。铟化合物在真空下蒸发,能够在电子产品和光伏电池生产中形成薄膜。
铟靶是现代电子信息、新能源、高端制造等战略性新兴产业的底层关键材料,其应用深度和广度直接反映一个国家在半导体、显示、光伏等领域的技术水平。由于全球铟资源稀缺(主要伴生于锌矿),且提纯工艺复杂,铟靶的供应链已成为各国关注的重点。未来,随着 5G、AI、新能源汽车等产业的爆发,铟靶的需求将持续增长,同时推动高纯铟(99.999% 以上)制备技术的不断突破。
溅射气体控制
气体纯度:使用高纯氩气(99.999% 以上),避免氧气、水汽混入导致铟靶氧化(氧化铟导电性下降,易形成电弧放电)。
气压调节:
直流溅射(DC):气压通常为 0.1~10 Pa,低气压下溅射速率高但薄膜致密度低;高气压下薄膜均匀性好但沉积速率慢。
射频溅射(RF):适用于绝缘基底,气压可略高于直流溅射,需根据薄膜厚度要求动态调整。
功率与温度管理
溅射功率:
铟的溅射阈值较低(约 10 eV),起始功率不宜过高(建议从 50 W 逐步递增),避免瞬间过热导致靶材熔融或飞溅(铟熔点仅 156.6℃,过热易造成靶材局部熔化,形成 “熔坑” 影响均匀性)。
直流溅射功率密度通常为 1~5 W/cm²,射频溅射可适当提高至 5~10 W/cm²。
靶材冷却:
采用水冷靶架(水温控制在 15~25℃),确保溅射过程中靶材温度低于 80℃(高温会导致铟原子扩散加剧,影响薄膜结晶质量)。
定期检查冷却水路是否通畅,避免因散热不良导致靶材变形或脱靶。