სამიზნე მასალის გამოყენება ელექტრონიკაში, ჩვენება და სხვა სფეროებში

როგორც ყველამ ვიცით, სამიზნე მასალის ტექნოლოგიის განვითარების ტენდენცია მჭიდრო კავშირშია ფილმის ტექნოლოგიის განვითარების ტენდენციასთან ქვედა დინებაში განაცხადის ინდუსტრიაში. აპლიკაციის ინდუსტრიაში კინოპროდუქტების ან კომპონენტების ტექნოლოგიური გაუმჯობესებით, სამიზნე ტექნოლოგიაც უნდა შეიცვალოს. მაგალითად, Ic-ის მწარმოებლებმა ახლახან ყურადღება გაამახვილეს დაბალი წინააღმდეგობის სპილენძის გაყვანილობის განვითარებაზე, რომელიც, სავარაუდოდ, მნიშვნელოვნად შეცვლის ორიგინალურ ალუმინის ფირის მომდევნო რამდენიმე წელიწადში, ამიტომ სპილენძის სამიზნეების და მათი საჭირო ბარიერის სამიზნეების განვითარება გადაუდებელი იქნება.

გარდა ამისა, ბოლო წლებში ბრტყელი პანელის ჩვენებამ (FPD) დიდწილად შეცვალა კათოდური სხივების მილის (CRT) დაფუძნებული კომპიუტერული დისპლეი და ტელევიზიის ბაზარი. ეს ასევე მნიშვნელოვნად გაზრდის ტექნიკურ და საბაზრო მოთხოვნას ITO მიზნებზე. და შემდეგ არის შენახვის ტექნოლოგია. მოთხოვნა მაღალი სიმკვრივის, დიდი ტევადობის მყარ დისკებზე და მაღალი სიმკვრივის წაშლელ დისკებზე კვლავ იზრდება. ამ ყველაფერმა გამოიწვია აპლიკაციის ინდუსტრიაში სამიზნე მასალებზე მოთხოვნის ცვლილება. შემდგომში გავაცნობთ სამიზნე აპლიკაციის ძირითად ველებს და ამ სფეროებში მიზნის განვითარების ტენდენციას.

　　1. მიკროელექტრონიკა

ყველა აპლიკაციის ინდუსტრიაში, ნახევარგამტარულ ინდუსტრიას აქვს ყველაზე მკაცრი ხარისხის მოთხოვნები სამიზნე სპტერინგის ფილმებისთვის. ახლა დამზადდა 12 ინჩის (300 ეპისტაქსის) სილიკონის ვაფლები. ურთიერთდაკავშირების სიგანე მცირდება. სილიკონის ვაფლის მწარმოებლების მოთხოვნები სამიზნე მასალებზე არის დიდი მასშტაბი, მაღალი სისუფთავე, დაბალი სეგრეგაცია და წვრილმარცვლოვანი, რაც მოითხოვს სამიზნე მასალებს ჰქონდეთ უკეთესი მიკროსტრუქტურა. კრისტალური ნაწილაკების დიამეტრი და სამიზნე მასალის ერთგვაროვნება განიხილება, როგორც ძირითადი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ფილმის დეპონირების სიჩქარეზე.

ალუმინთან შედარებით, სპილენძს აქვს უფრო მაღალი ელექტრომობილურობის წინააღმდეგობა და დაბალი წინაღობა, რაც აკმაყოფილებს დირიჟორის ტექნოლოგიის მოთხოვნებს 0,25 უმ-ზე ქვემოთ ქვემიკრონული გაყვანილობის დროს, მაგრამ მას სხვა პრობლემები მოაქვს: დაბალი ადჰეზიის სიძლიერე სპილენძსა და ორგანულ საშუალო მასალებს შორის. უფრო მეტიც, ადვილია რეაგირება, რაც იწვევს სპილენძის ურთიერთდაკავშირების კოროზიას და მიკროსქემის რღვევას ჩიპის გამოყენების დროს. ამ პრობლემის გადასაჭრელად სპილენძსა და დიელექტრიკულ ფენას შორის უნდა დადგეს ბარიერის ფენა.

სპილენძის ურთიერთკავშირის ბარიერის ფენაში გამოყენებული სამიზნე მასალები მოიცავს Ta, W, TaSi, WSi და ა.შ. მაგრამ Ta და W არის ცეცხლგამძლე ლითონები. მისი დამზადება შედარებით რთულია და ალტერნატიულ მასალად სწავლობენ შენადნობებს, როგორიცაა მოლიბდენი და ქრომი.

　　2. ჩვენებისთვის

ბრტყელი პანელის დისპლეი (FPD) წლების განმავლობაში დიდ გავლენას ახდენდა კათოდური სხივების მილის (CRT) დაფუძნებულ კომპიუტერულ მონიტორსა და ტელევიზორის ბაზარზე წლების განმავლობაში და ასევე გაზრდის ტექნოლოგიასა და ბაზარზე მოთხოვნას ITO სამიზნე მასალებზე. დღესდღეობით არსებობს ორი ტიპის ITO სამიზნე. ერთი არის ინდიუმის ოქსიდისა და კალის ოქსიდის ფხვნილის ნანომეტრის გამოყენება აგლომერაციის შემდეგ, მეორე არის ინდიუმის კალის შენადნობის სამიზნე გამოყენება. ITO ფილმის დამზადება შესაძლებელია DC რეაქტიული ჭედვით ინდიუმ-კალის შენადნობის სამიზნეზე, მაგრამ სამიზნე ზედაპირი იჟანგება და იმოქმედებს დაფქვის სიჩქარეზე და ძნელია დიდი ზომის შენადნობის სამიზნის მიღება.

დღესდღეობით, ზოგადად მიღებულია პირველი მეთოდი ITO სამიზნე მასალის წარმოებისთვის, რომელიც არის დაფარვის დაფარვა მაგნეტრონული დაფრქვევის რეაქციით. მას აქვს სწრაფი დეპონირების მაჩვენებელი. ფილმის სისქე შეიძლება ზუსტად კონტროლდებოდეს, გამტარობა მაღალია, ფილმის კონსისტენცია კარგია და სუბსტრატის ადჰეზია ძლიერია. მაგრამ სამიზნე მასალის დამზადება რთულია, რადგან ინდიუმის ოქსიდი და კალის ოქსიდი ადვილად არ ერწყმის ერთმანეთს. ზოგადად, ZrO2, Bi2O3 და CeO შეირჩევა აგლომერაციის დანამატებად და შეიძლება მივიღოთ სამიზნე მასალა თეორიული მნიშვნელობის 93%-98% სიმკვრივით. ამ გზით ჩამოყალიბებული ITO ფილმის შესრულებას დიდი ურთიერთობა აქვს დანამატებთან.

ასეთი სამიზნე მასალის გამოყენებით მიღებული ITO ფილმის ბლოკირების წინაღობა აღწევს 8,1×10n-სმ, რაც ახლოსაა სუფთა ITO ფილმის წინაღობასთან. FPD და გამტარი მინის ზომა საკმაოდ დიდია, ხოლო გამტარი მინის სიგანე 3133 მმ-საც კი აღწევს. სამიზნე მასალების გამოყენების გაუმჯობესების მიზნით, შემუშავებულია ITO სამიზნე მასალები სხვადასხვა ფორმის, როგორიცაა ცილინდრული ფორმა. 2000 წელს, ეროვნული განვითარების დაგეგმვის კომისიამ და მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სამინისტრომ შეიტანეს ITO-ს დიდი მიზნები სახელმძღვანელოში საინფორმაციო ინდუსტრიის ძირითადი სფეროებისთვის, რომლებიც ამჟამად პრიორიტეტულია განვითარებისთვის.

　　3. შენახვის გამოყენება

შენახვის ტექნოლოგიის თვალსაზრისით, მაღალი სიმკვრივის და დიდი ტევადობის მყარი დისკების შემუშავება მოითხოვს გიგანტური უხერხულობის ფირის მასალების დიდ რაოდენობას. CoF~Cu მრავალშრიანი კომპოზიტური ფილმი არის გიგანტური უხერხულობის ფილმის ფართოდ გამოყენებული სტრუქტურა. მაგნიტური დისკისთვის საჭირო TbFeCo შენადნობის სამიზნე მასალა ჯერ კიდევ შემდგომ განვითარებაშია. TbFeCo-თ წარმოებულ მაგნიტურ დისკს აქვს დიდი შენახვის ტევადობის, ხანგრძლივი მომსახურების ვადა და განმეორებითი უკონტაქტო წაშლა.

ანტიმონის გერმანიუმის ტელურიდზე დაფუძნებული ფაზის შეცვლის მეხსიერება (PCM) აჩვენა მნიშვნელოვანი კომერციული პოტენციალი, ხდება NOR ფლეშ მეხსიერების და DRAM ბაზრის ნაწილი ალტერნატიული შენახვის ტექნოლოგია, თუმცა, უფრო სწრაფად შემცირებული იმპლემენტაციისას, გზაზე არსებული ერთ-ერთი გამოწვევა არის გადატვირთვის ნაკლებობა. მიმდინარე წარმოების შეიძლება შემცირდეს შემდგომი მთლიანად დალუქული ერთეული. გადატვირთვის დენის შემცირება ამცირებს მეხსიერების ენერგიის მოხმარებას, ახანგრძლივებს ბატარეის ხანგრძლივობას და აუმჯობესებს მონაცემთა გამტარუნარიანობას, რაც ყველა მნიშვნელოვანი ფუნქციაა დღევანდელ მონაცემთა ბაზაზე ორიენტირებულ, უაღრესად პორტატულ სამომხმარებლო მოწყობილობებში.