在物理气相沉积过程中,靶材被分解成蒸气状态(通常在高真空环境中),然后沉积在其他材料(称为基板)上以形成薄膜。溅射靶材采用物理气相沉积技术制成的薄膜具有许多优点,例如优异的硬度、耐用性和良好的抗变色和耐腐蚀能力。因此,如今靶材溅射镀膜越来越多地用于多种用途,对靶材的需求也迅速增加。下面来看一下各种靶材在溅射镀膜中的应用。
(一)、装饰涂料
装饰涂层主要是指手机、手表、眼镜、卫生洁具、五金零件等的表面涂层,使之看起来更美观。由于纯金属溅射靶材和合金溅射靶材具有多种金属颜色,PVD涂层被广泛用于装饰。例如,TiN溅射膜具有高贵的金色,Cr2N溅射膜具有美丽的银色。PVD涂层也可提供其他特殊颜色,如玫瑰金、烟灰色、紫铜色等。
(二)、光学镀膜
在光学涂层的PVD涂层用于包括防反射涂层中的相机,在太阳能接收器的高反射涂层,玻璃低排放涂层等。取Low-E玻璃为例,它可以反射热量回到其源使房间在夏天保持凉爽,在冬天保持温暖,有助于防止紫外线褪色,无需特殊清洁。因此,low-e镀膜玻璃最近已经取代了传统的建筑玻璃。而且几乎所有大型玻璃加工企业都在迅速增加玻璃镀膜线。相应地,对溅射靶材的需求也迅速增加。
用于光学镀膜的溅射靶材有:铬(Cr)溅射靶材、镍铬(NiCr)溅射靶材、锌锡(ZnSn)溅射靶材等。
(三)、保护涂层
保护涂层,涂在基材上,起到保护作用,延长其使用寿命。保护膜包括腐蚀保护膜、润滑膜和热保护膜。TiC溅射膜和BN溅射膜经常用作切削和磨具中的硬膜。用于保护涂层的溅射靶材有:钛铝(TiAl)溅射靶材、铝铬(AlCr)溅射靶材、钛(Ti)溅射靶材等。
(四)、电气涂层
电子工业发展迅速,需要高纯度、大质量的材料。溅射靶材可用于制造半导体器件和集成电路中的导电材料和介电薄膜、超导薄膜和ITO薄膜。
(五)、太阳能电池涂层
目前,太阳能电池已经发展到第三代。第一代是单晶硅太阳能电池,第二代是非晶硅和多晶硅太阳能电池,第三代是薄膜太阳能电池(以铜铟镓硒CIGS薄膜为代表),溅射镀膜工艺是首选的制备方法.
用于太阳能电池镀膜的靶材主要有:氧化锌(ZnO)溅射靶材、 锌铝(ZnAl)溅射靶材、 硫化镉(CdS)溅射靶材等。