Թիրախային նյութի կիրառումը էլեկտրոնիկայի, ցուցադրման և այլ ոլորտներում

Ինչպես մենք բոլորս գիտենք, թիրախային նյութական տեխնոլոգիայի զարգացման միտումը սերտորեն կապված է ֆիլմերի տեխնոլոգիայի զարգացման միտումների հետ ներքևի կիրառական արդյունաբերության մեջ: Կիրառական արդյունաբերության մեջ կինոարտադրանքների կամ բաղադրիչների տեխնոլոգիական կատարելագործմամբ պետք է փոխվի նաև թիրախային տեխնոլոգիան: Օրինակ, Ic-ի արտադրողները վերջերս կենտրոնացել են ցածր դիմադրողականության պղնձե լարերի մշակման վրա, որը ակնկալվում է, որ առաջիկա մի քանի տարիներին զգալիորեն կփոխարինի օրիգինալ ալյումինե թաղանթը, ուստի պղնձե թիրախների և դրանց անհրաժեշտ պատնեշի թիրախների մշակումը հրատապ կլինի:

Բացի այդ, վերջին տարիներին հարթ վահանակի էկրանը (FPD) հիմնականում փոխարինել է կաթոդ ճառագայթային խողովակի (CRT) վրա հիմնված համակարգչային էկրանին և հեռուստատեսային շուկային: Դա նաև մեծապես կբարձրացնի ITO-ի թիրախների տեխնիկական և շուկայական պահանջարկը: Եվ հետո կա պահեստավորման տեխնոլոգիա: Բարձր խտությամբ, մեծ հզորությամբ կոշտ սկավառակների և բարձր խտությամբ ջնջվող սկավառակների պահանջարկը շարունակում է աճել։ Այս ամենը հանգեցրել է կիրառական արդյունաբերության թիրախային նյութերի պահանջարկի փոփոխության: Հետևյալում կներկայացնենք թիրախի հիմնական կիրառական ոլորտները և այդ ոլորտներում թիրախի զարգացման միտումները:

　　1. Միկրոէլեկտրոնիկա

Կիրառական բոլոր ոլորտներում կիսահաղորդչային արդյունաբերությունն ունի թիրախային թաղանթների որակի առավել խիստ պահանջներ: Այժմ արտադրվել են 12 դյույմ (300 էպիստաքսիս) սիլիկոնային վաֆլիներ: Փոխկապակցման լայնությունը նվազում է։ Սիլիցիումային վաֆլի արտադրողների պահանջները թիրախային նյութերի համար մեծածավալ են, բարձր մաքրություն, ցածր տարանջատում և նուրբ հատիկ, ինչը պահանջում է, որ թիրախային նյութերն ունենան ավելի լավ միկրոկառուցվածք: Բյուրեղային մասնիկների տրամագիծը և թիրախային նյութի միատեսակությունը դիտվել են որպես թաղանթի նստեցման արագության վրա ազդող հիմնական գործոններ:

Համեմատ ալյումինի հետ՝ պղինձն ունի էլեկտրաշարժունակության ավելի բարձր դիմադրություն և ավելի ցածր դիմադրողականություն, որը կարող է բավարարել հաղորդիչ տեխնոլոգիայի պահանջները 0,25 մ-ից ցածր ենթամիկրոնային լարերի դեպքում, սակայն այն բերում է այլ խնդիրներ՝ ցածր կպչուն ուժ պղնձի և օրգանական միջին նյութերի միջև: Ավելին, այն հեշտ է արձագանքել, ինչը հանգեցնում է պղնձի փոխկապակցման կոռոզիային և չիպի օգտագործման ընթացքում միացման խզմանը: Այս խնդիրը լուծելու համար պղնձի և դիէլեկտրական շերտի միջև պետք է պատնեշ դնել։

Թիրախային նյութերը, որոնք օգտագործվում են պղնձի փոխկապակցման պատնեշի շերտում, ներառում են Ta, W, TaSi, WSi և այլն: Բայց Ta և W-ն հրակայուն մետաղներ են: Համեմատաբար դժվար է այն պատրաստել, և որպես այլընտրանքային նյութեր ուսումնասիրվում են համաձուլվածքներ, ինչպիսիք են մոլիբդենը և քրոմը։

　　2. Ցուցադրման համար

Հարթ վահանակի էկրանը (FPD) տարիներ շարունակ մեծ ազդեցություն է թողել համակարգչային մոնիտորների և հեռուստատեսության վրա հիմնված կաթոդային խողովակի (CRT) վրա, ինչպես նաև խթանելու է ITO թիրախային նյութերի տեխնոլոգիան և շուկայի պահանջարկը: Այսօր գոյություն ունի ITO թիրախների երկու տեսակ. Մեկը ինդիումի օքսիդի և անագի օքսիդի փոշու նանոմետրային վիճակի օգտագործումն է սինթրումից հետո, մյուսը՝ ինդիումի անագի համաձուլվածքի թիրախը: ITO ֆիլմը կարող է արտադրվել մշտական ​​ռեակտիվ թրթռման միջոցով ինդիում-անագ համաձուլվածքի թիրախի վրա, սակայն թիրախային մակերեսը կօքսիդանա և կազդի ցողման արագության վրա, և դժվար է ստանալ մեծ չափի խառնուրդի թիրախ:

Մեր օրերում, ընդհանուր առմամբ, ընդունված է ITO թիրախային նյութ արտադրելու առաջին մեթոդը, որը մագնետրոնային ցրման ռեակցիայի միջոցով ցրման ծածկույթն է: Այն ունի կուտակման արագ տեմպ: Ֆիլմի հաստությունը կարելի է ճշգրիտ վերահսկել, հաղորդունակությունը բարձր է, թաղանթի հետևողականությունը լավ է, իսկ ենթաշերտի կպչունությունը՝ ուժեղ: Սակայն նպատակային նյութը դժվար է պատրաստել, քանի որ ինդիումի օքսիդը և անագի օքսիդը հեշտությամբ չեն սինթեզվում միասին: Ընդհանրապես, ZrO2, Bi2O3 և CeO-ն ընտրվում են որպես սինթրման հավելումներ, և կարելի է ձեռք բերել տեսական արժեքի 93%-98% խտությամբ թիրախային նյութ: Այս կերպ ձևավորված ITO ֆիլմի կատարումը հիանալի կապ ունի հավելումների հետ։

Նման թիրախային նյութի օգտագործմամբ ստացված ITO թաղանթի արգելափակող դիմադրողականությունը հասնում է 8,1×10n-սմ-ի, որը մոտ է մաքուր ITO թաղանթի դիմադրողականությանը: FPD-ի և հաղորդիչ ապակու չափերը բավականին մեծ են, իսկ հաղորդիչ ապակու լայնությունը կարող է հասնել նույնիսկ 3133 մմ-ի: Թիրախային նյութերի օգտագործումը բարելավելու նպատակով մշակվում են ITO թիրախային նյութեր տարբեր ձևերով, օրինակ՝ գլանաձև: 2000թ.-ին Զարգացման պլանավորման ազգային հանձնաժողովը և Գիտության և տեխնոլոգիաների նախարարությունը ներառել են ITO-ի խոշոր թիրախները Տեղեկատվական արդյունաբերության հիմնական ոլորտների ուղեցույցներում, որոնք ներկայումս առաջնահերթ են զարգացման համար:

　　3. Պահպանման օգտագործումը

Պահպանման տեխնոլոգիայի առումով բարձր խտության և մեծ հզորության կոշտ սկավառակների մշակումը պահանջում է մեծ քանակությամբ հսկա դժկամությամբ ֆիլմերի նյութեր: CoF~Cu բազմաշերտ կոմպոզիտային ֆիլմը լայնորեն օգտագործվող հսկա դժկամության ֆիլմի կառուցվածք է: TbFeCo համաձուլվածքի թիրախային նյութը, որն անհրաժեշտ է մագնիսական սկավառակի համար, դեռ հետագա մշակման փուլում է: TbFeCo-ով արտադրված մագնիսական սկավառակն ունի պահեստավորման մեծ հզորության, երկար սպասարկման և կրկնվող ոչ կոնտակտային ջնջման առանձնահատկություններ:

Անտիմոնի գերմանիումի տելուրիդի վրա հիմնված փուլային փոփոխության հիշողությունը (PCM) ցույց է տվել զգալի առևտրային ներուժ, դառնում է NOR ֆլեշ հիշողության և DRAM շուկայի մի մասը պահեստավորման այլընտրանքային տեխնոլոգիա, սակայն, ավելի արագ կիրառման ընթացքում գոյություն ունեցող ճանապարհին առկա մարտահրավերներից մեկը վերակայման բացակայությունն է: ընթացիկ արտադրությունը կարող է իջնել հետագա ամբողջությամբ կնքված միավորը: Վերակայման հոսանքի կրճատումը նվազեցնում է հիշողության էներգիայի սպառումը, երկարացնում է մարտկոցի կյանքը և բարելավում տվյալների թողունակությունը՝ բոլոր կարևոր գործառույթներն այսօրվա տվյալների վրա կենտրոնացած, շատ շարժական սպառողական սարքերում: