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Sputtertargets sind wesentliche Bestandteile des Sputterverfahrens, mit denen dünne Schichten von Werkstoffen auf Substrate aufgebracht werden.Sie bestehen in der Regel aus Metallen, Legierungen oder Verbindungen und können durch Verfahren wie Gießen, Vakuum-Heißpressen oder Kaltpressen hergestellt werden.Die Wahl des Materials und des Herstellungsverfahrens hängt von der Anwendung ab, wie z. B. der Halbleiterproduktion, Solarzellen oder dekorativen Beschichtungen.Zu den gängigen Materialien gehören Tantal, Niob, Titan, Wolfram und Silizium.Das Verfahren umfasst das Schmelzen und Gießen des Materials und die anschließende Bearbeitung, um die gewünschte Form und Größe zu erhalten.Für zusammengesetzte Targets können zusätzliche Schritte wie Sintern oder Pressen erforderlich sein.

Die wichtigsten Punkte erklärt:

1. Definition und Zweck von Sputtering Targets:

   • Sputtertargets sind feste Platten oder zylindrische Materialien, die im Sputterverfahren zur Abscheidung dünner Schichten auf Substraten verwendet werden.
   • Sie werden aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt, darunter reine Metalle, Legierungen und Verbindungen wie Oxide oder Nitride.
   • Die Anwendungen reichen von der Halbleiterproduktion bis zu dekorativen Beschichtungen und der Herstellung von Solarzellen.

2. In Sputtertargets verwendete Materialien:

   • Metalle und Legierungen:Zu den gängigen Materialien gehören Tantal, Niob, Titan, Wolfram, Molybdän, Hafnium und Silizium.Diese werden je nach ihren Eigenschaften und der spezifischen Anwendung ausgewählt.
   • Verbindungen:Materialien wie Oxide (z. B. TiO2) und Nitride werden für spezielle Anwendungen verwendet, z. B. zur Herstellung gehärteter Beschichtungen.
   • Nichtmetallische Werkstoffe:Einige Targets werden je nach den gewünschten Dünnschichteigenschaften aus nichtmetallischen Werkstoffen hergestellt.

3. Herstellungsmethoden:

   • Gießen:Bei der gebräuchlichsten Methode wird das Rohmaterial (z. B. eine Legierung) geschmolzen und in eine Form gegossen, um einen Barren zu bilden.Der Barren wird dann maschinell in die endgültige Zielform gebracht.Dieses Verfahren wird in der Regel im Vakuum durchgeführt, um Verunreinigungen zu vermeiden.
   • Vakuum-Heißpressen:Bei diesem Verfahren, das für Verbundtargets verwendet wird, wird das Material unter Druck erhitzt, um ein dichtes, festes Target zu bilden.
   • Heiß-Isostatisches Pressen (HIP):Ähnlich wie beim Vakuum-Heißpressen, jedoch wird das Material von allen Seiten gleichmäßig unter Druck gesetzt, was zu einer homogeneren Struktur führt.
   • Kalt-Isostatisches Pressen (CIP):Bei diesem Verfahren wird das Material bei Raumtemperatur gepresst und anschließend gesintert, um die endgültige Dichte zu erreichen.
   • Kaltpresssintern:Das Material wird bei Raumtemperatur in Form gepresst und dann bei hohen Temperaturen gesintert, um ein festes Target zu bilden.

4. Form und Größe von Sputtertargets:

   • Die Zielscheiben können in verschiedenen Formen hergestellt werden, darunter rechteckige Platten und zylindrische Formen.
   • Die Größen reichen von klein (1 Zoll Durchmesser) bis groß (bis zu 20 Zoll Durchmesser oder über 1000 mm Länge für rechteckige Zielscheiben).
   • Die Targets können je nach Anwendung ein- oder mehrteilig sein.

5. Anwendungen von Sputtering-Targets:

   • Halbleiter:Materialien wie Tantal und Hafnium werden zur Herstellung dünner Schichten für Halbleiterbauelemente verwendet.
   • Solarzellen:Silizium und Molybdän werden häufig für die Herstellung von Solarzellen verwendet.
   • Dekorative Beschichtungen:Wolfram und Titan werden zur Herstellung ästhetischer und verschleißfester Beschichtungen verwendet.
   • Elektronik:Niob wird in elektronischen Bauteilen verwendet, während Titan sowohl in funktionellen als auch in dekorativen Anwendungen eingesetzt wird.

6. Personalisierung und Materialauswahl:

   • Sputtertargets können kundenspezifisch hergestellt werden, um bestimmte Anforderungen wie Größe, Form und Materialzusammensetzung zu erfüllen.
   • Die Wahl des Materials hängt von den gewünschten Eigenschaften der Dünnschicht ab, wie Leitfähigkeit, Härte oder optische Eigenschaften.

7. Bearbeitung und Endverarbeitung:

   • Nach dem anfänglichen Herstellungsprozess (z. B. Gießen oder Pressen) wird das Target bearbeitet, um die genauen Abmessungen und die für den Sputterprozess erforderliche Oberflächengüte zu erreichen.
   • Das Endprodukt muss strenge Qualitätsnormen erfüllen, um eine gleichbleibende Leistung im Sputtering-Prozess zu gewährleisten.

Wenn ein Käufer diese Schlüsselpunkte versteht, kann er fundierte Entscheidungen über die Art des Sputtertargets treffen, das er für seine spezifische Anwendung benötigt, und dabei Faktoren wie Materialeigenschaften, Herstellungsverfahren und Endproduktspezifikationen berücksichtigen.

Zusammenfassende Tabelle:

Aspekt	Einzelheiten
Werkstoffe	Metalle (Tantal, Niob, Titan), Legierungen, Verbindungen (Oxide, Nitride)
Herstellungsverfahren	Gießen, Vakuum-Heißpressen, heißisostatisches Pressen, Kaltpressen
Formen und Größen	Rechteckige Platten, zylindrische Formen; 1\" bis 20\" Durchmesser oder größer
Anwendungen	Halbleiter, Solarzellen, dekorative Beschichtungen, Elektronik
Kundenspezifische Anpassung	Kundenspezifische Größen, Formen und Materialzusammensetzungen verfügbar

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