Els objectius de níquel-aliatges de silici (NiSi) consisteixen en una combinació de níquel (Ni) i silici (Si) que solen estar presents amb una puresa del 99,9% (3N) o superior. Com a resultat de la incorporació de la conductivitat elèctrica i tèrmica del níquel juntament amb els trets semiconductors del silici, aquests materials es classifiquen com a "aliatges d'alta-temperatura" i com a fonts de polverització per a pel·lícules funcionals. Els objectius de pulverització d'aliatge de Ni-silici (NiSi) compleixen una funció crucial en la fabricació de capes de siliciure de baixa-resistència al sector dels semiconductors. Neurotech, com a pel·lícula NiSi, demostra una conductivitat notable juntament amb una bona estabilitat tèrmica per al seu ús en les interconnexions i contactes òhmics en circuits integrats. Per tal de millorar el rendiment i la fiabilitat dels dispositius de plata, l'aliatge, juntament amb el silici, forma siliciur de níquel, que és un component vital de la tecnologia CMOS avançada per a interconnexions elèctriques d'alt rendiment, ràpides i eficients.
Com es prepara un material objectiu d'aliatge de níquel-silici
1. Preparació de matèries primeres. Per aconseguir el millor resultat, només hem utilitzat níquel pur i silici pur i hem mesurat les quantitats estequiomètriques precises segons la fase d'aliatge objectiu (per exemple, Ni/Si 90/10 at%, 80/20 at%).
2. Fusió al buit. Les matèries primeres de silici i níquel s'aboquen en un gresol (sovint un gresol de coure refrigerat per aigua-). L'escalfament per inducció el fon completament amb el zirconi i el converteix en un aliatge fos. Això passa en un ambient d'alta-temperatura i baix-buit amb impureses gasoses com ara H, O i N. Durant l'etapa de fusió, utilitzem l'agitació electromagnètica per refinar encara més el zirconi per aconseguir un aliatge líquid. La combinació d'aliatge fos s'aboca en un motlle de coure, es refreda i es solidifica en un lingot d'aliatge de níquel-silici.
3. Tractament tèrmic d'homogeneïtzació. El lingot es col·loca en un tractament tèrmic homogeni al buit o en una atmosfera protectora (per exemple, gas Ar) al seu voltant. Es manté a una temperatura inferior a la temperatura del sòlid durant el màxim de temps possible (per exemple, 1000402 durant 10 hores).
4. Mecanitzat en calent (forja en calent/laminació en calent): el lingot homogeneïtzat s'escalfa per sobre de la temperatura de recristal·lització (per exemple, 800-1000 graus) i després es forja en calent o es lamina en calent.
5. Mecanitzat: el bitllet-processat en calent es mecanitza a les dimensions objectiu i la forma final del material objectiu amb alta precisió mitjançant una màquina giratòria i fresadora i mètodes de rectificat.
Aplicacions d'objectius de pulverització d'aliatge de níquel-silici
Interconnexió de semiconductors/capes de contacte: les pel·lícules primes de NiSi serveixen com a metalls de contacte, reduint la resistència de contacte.
Resistències de pel·lícula fina i extensímetres: les característiques del coeficient de resistència de baixa temperatura (TCR) els fan adequats per a IC híbrids i sensors de pressió MEMS.
Capes d'emissió d'electrons superficials: s'utilitzen com a materials emissors en microelectrònica al buit i dispositius d'emissió de camp;
Recobriments de baix-E i-estalvi d'energia: quan es combinen amb crom i silici, poden millorar la resistència a l'oxidació i la resistència a la corrosió de les pel·lícules de vidre.
Fotovoltaics i pantalles: s'utilitza per a la polsació combinada de pel·lícules conductores transparents, elèctrodes o capes de barrera.
