物理特性:铟靶材呈银色光泽的灰色,熔点为 156.61℃,沸点 2060℃,密度 7.3 g/cm³。质地非常软,能用指甲刻痕,可塑性强,有良好的延展性,可压成片。
化学特性:铟具有较好的化学稳定性,但在一些特定的环境下,如高温、强酸碱等条件下,可能会发生化学反应。铟化合物在真空下蒸发,能够在电子产品和光伏电池生产中形成薄膜。
纯化技术
区熔法:一种通过熔化和重新结晶来纯化材料的方法,可有效去除铟中的杂质,提高其纯度。
电解精炼:利用电化学反应将铟从杂质中分离出来。将铟材料作为阳极,置于电解液中,通过施加电流使铟离子在阴极上沉积,从而得到高纯度的铟。
化学纯化:利用化学反应去除铟中的杂质,例如通过溶剂萃取和化学沉淀等方法,可有效分离和去除杂质,提高铟的纯度。
功率与温度管理
溅射功率:
铟的溅射阈值较低(约 10 eV),起始功率不宜过高(建议从 50 W 逐步递增),避免瞬间过热导致靶材熔融或飞溅(铟熔点仅 156.6℃,过热易造成靶材局部熔化,形成 “熔坑” 影响均匀性)。
直流溅射功率密度通常为 1~5 W/cm²,射频溅射可适当提高至 5~10 W/cm²。
靶材冷却:
采用水冷靶架(水温控制在 15~25℃),确保溅射过程中靶材温度低于 80℃(高温会导致铟原子扩散加剧,影响薄膜结晶质量)。
定期检查冷却水路是否通畅,避免因散热不良导致靶材变形或脱靶。
真空系统维护
腔体清洁:每次溅射后及时清理腔体内壁及基片台的铟沉积层(铟延展性强,易粘附在腔体表面,长期积累可能导致短路或影响真空度)。
可用棉签蘸取乙醇擦拭,或用软质刮刀轻轻刮除(避免损伤腔体涂层)。
真空泵保养:定期更换真空泵油(因铟蒸气可能污染泵油,建议每 200 小时检查一次),防止油液粘度升高影响抽气效率。