Мишените от никел-силициеви сплави (NiSi) се състоят от комбинация от никел (Ni) и силиций (Si), които обикновено присъстват с чистота от 99,9 % (3N) или по-висока. В резултат на включването на електрическата и топлопроводимостта на никела заедно с полупроводниковите свойства на силиция, тези материали се класифицират както като „високо-температурни сплави“, така и като източници на разпръскване за функционални филми. Мишените за разпръскване от Ni-силициеви (NiSi) сплави играят решаваща функция в производството на силицидни слоеве с ниско-съпротивление в сектора на полупроводниците. Neurotech, като NiSi филм, демонстрира забележителна проводимост заедно с добра термична стабилност за използване във връзките и омичните контакти в интегралните схеми. За да се подобри производителността и надеждността на сребърните устройства, сплавта, заедно със силиция, образува никелов силицид, който е жизненоважен компонент в усъвършенстваната CMOS технология за високо{10}}производителни, бързи и ефективни електрически връзки.
Как се приготвя целеви материал от никелова-силиконова сплав
1. Подготовка на суровини. За да постигнем най-добър резултат, ние използвахме само чист никел и чист силиций и измерихме точните стехиометрични количества според целевата фаза на сплавта (напр. Ni/Si 90/10 at%, 80/20 at%).
2. Вакуумно топене. Суровините от силиций и никел се изсипват в тигел (често меден тигел с водно{2}}охлаждане). Индукционното нагряване напълно го разтапя с цирконий и го оформя в разтопена сплав. Това се случва в среда с висока-температура и нисък{6}}вакуум с газообразни примеси като H, O и N. По време на етапа на стопяване използваме електромагнитно разбъркване за допълнително рафиниране на циркония, за да постигнем течна сплав. Комбинацията от разтопена сплав се излива в медна форма, охлажда се и се втвърдява в слитък от никелова-силиконова сплав.
3. Хомогенизираща топлинна обработка. Слитъкът се поставя в хомогенна топлинна обработка във вакуум или защитна атмосфера (напр. Ar газ) около него. Той се държи при температура под температурата на солидус възможно най-дълго (напр. 1000402 за 10 часа).
4. Гореща машинна обработка (горещо коване/горещо валцуване): хомогенизираният слитък се нагрява до над температурата на прекристализация (напр. 800-1000 градуса) и след това се кова или горещо валцува.
5. Машинна обработка: Горещо{1}}обработената заготовка се обработва до целевите размери и крайната форма на целевия материал с висока прецизност с помощта на ротационна и фрезова машина и методи на смилане.
Приложения на мишени за разпръскване от никелова-силиконова сплав
Полупроводникови връзки/контактни слоеве: NiSi тънки филми служат като контактни метали, намалявайки контактното съпротивление.
Тънкослойни резистори и тензодатчици: характеристиките на ниския температурен коефициент на съпротивление (TCR) ги правят подходящи за хибридни интегрални схеми и MEMS сензори за налягане.
Повърхностни слоеве на емисии на електрони: Използват се като емитерни материали във вакуумна микроелектроника и устройства за емисии на полета;
Ниско{0}}енергоспестяващи покрития: Когато се комбинират с хром и силиций, те могат да подобрят устойчивостта на окисление и корозия на стъклените филми.
Фотоволтаици и дисплеи: Използва се за комбинирано разпръскване на прозрачни проводими филми, електроди или бариерни слоеве.
