涂层导体用镍钨合金基带的制备及立方织构的控制.docx

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一、引言
涂层导体材料是一种广泛应用于现代电子、微电子器件中的材料。它具有导电性、耐腐蚀性、高温稳定性等优异的性质，能够承载电流和耐受高温。因此，涂层导体材料在制造半导体芯片、传感器、电子器件、电子线路板等领域具有广泛的应用。镍钨合金是一种硬度高、耐腐蚀性好、高熔点和高导电性的金属材料，广泛应用于涂层导体材料中。本文将研究涂层导体材料中基带材料的制备方法及立方织构的控制方法，为涂层导体材料的研究提供一定的参考。
二、镍钨合金基带材料的制备
涂层导体材料中基带材料的制备方法不同，可以利用化学沉积、物理沉积、真空蒸发、激光熔化等多种方法。本文将研究利用物理沉积法制备镍钨合金基带材料的方法。
物理沉积法是利用物理方法将薄膜材料沉积在基底上的一种方法，常见的有磁控溅射、电子束物理气相沉积、电弧物理气相沉积和离子束物理气相沉积等。其中，磁控溅射法是制备涂层导体材料常用的方法之一。
利用磁控溅射法制备镍钨合金基带材料，需要准备下列设备：真空溅射蒸发器、电源、真空泵、基底支架等。具体工艺流程如下：

将基底浸泡在去离子水、丙酮、去离子水的溶液中进行超声波清洗10分钟，再用去离子水冲洗数次，并在140℃加热固化。

将制备好的基底放置于真空腔室中，进行真空抽气。真空度应达到10^-4Pa。

开启电源，使镍钨合金靶材持续放出离子束，进行物理气相沉积。调节镍和钨的相对百分比，以调节合金的成分比例。调节沉积时间，得到所需厚度。

在完成沉积后，取下基底，在300℃-400℃的温度下热处理30-60分钟，以消除残余应力和提高密度，并获得具有优异性能的涂层导体材料。
三、立方织构的控制
在涂层导体材料中，控制晶体的取向和织构对其性能具有重要影响。钨和镍属于面心立方结构，通常具有<100>或<111>织构。
在磁控溅射沉积过程中，沉积的原子在基底上生成晶体时有一定的取向和排列方式，会形成一定的晶体织构。基于晶体生长原理和沉积条件，我们可以采用以下措施控制涂层的立方织构：

使用化学或机械方式在基底表面生成微观平整或有节制的凸起，可以改变沉积时的附着效应、流体动力学条件和晶体生长限制等因素，进而改变沉积晶体的取向。

靶材的制备和处理也会对沉积晶体的取向和织构产生影响。改变靶材的物理状态、成分和制备工艺等可以影响沉积晶体的取向并控制晶体的织构。

镍和钨两种元素的体积百分比、气压、沉积速率等沉积工艺条件的改变也会影响晶体的取向和织构。此外，在沉积过程中可施加外场，如磁场或高压，也能对晶体的取向和织构产生影响。
四、结论
镍钨合金基带材料是涂层导体材料中常用的材料之一，物理沉积法是制备涂层导体材料的一种常用的方法，通过该方法可以制备出具有优异性能的涂层导体材料。钨和镍属于面心立方结构，晶体具有特定的织构。在制备过程中，可以采用不同的控制手段来改变晶体织构，从而调节其性能。因此，通过控制基带材料的制备和立方织构的调节，可以得到具有优异性能的涂层导体材料。