Al70Sc30 sihtmaterjal: võtmematerjal pooljuhtide tootmiseks
Pooljuhtide ja elektroonikaseadmete tootmise valdkonnas on materjalide valik toote jõudluse seisukohalt väga oluline. Viimastel aastatel on Al70Sc30 pihustusobjektid muutunud täiustatud õhukese kile sadestamise protsesside jaoks oluliseks nende ainulaadsete füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu. See sulam on valmistatud 70% alumiiniumist ja 30% skandiumist. Skandiumi lisamine parandab oluliselt materjali üldist jõudlust ja muudab selle sobivaks paljude kõrgtehnoloogiliste rakenduste jaoks.
Pooljuhtkiipide valmistamisel peavad metallist ühenduskihtide materjalid olema madala takistuse, kõrge stabiilsuse ja hea nakkuvusega. Traditsioonilised puhtast alumiiniumist või vasest ühendatavad materjalid on hädas täiustatud protsesside nõuete täitmisega. Pihustamise teel valmistatud õhukesed Al70Sc30 kiled võivad aga tõhusalt vähendada takistust ja signaali viivitust. Samal ajal muudab skandium õhukesed kiled termiliselt stabiilsemaks, nii et need hajuvad või deformeeruvad kõrgel temperatuuril{5}}vähemini. See on eriti oluline suure jõudlusega-loogikakiipide ja mäluseadmete valmistamisel. Näiteks 3D NAND-välkmälu ja DRAM-i tootmisel võivad Al{10}}Sc sulamist õhukesed kiled parandada elektronide transpordi efektiivsust ja optimeerida kiipide üldist jõudlust.
Jõuelektroonika vallas toimivad väga hästi ka Al70Sc30 sihtmärgid. Galliumnitriidil (GaN) ja ränikarbiidil (SiC) põhinevad toiteseadmed töötavad tavaliselt kõrge-temperatuuri ja kõrge-pingekeskkonnas, kus on vaja suurepärase kuumakindluse ja juhtivusega elektroode. Al70Sc30 õhukesed kiled, millel on suurepärane vastupidavus elektromigratsioonile ja kõrgel temperatuuril{8}}stabiilsus, on ideaalsed elektroodimaterjalid. Elektrisõidukites ja taastuvenergiasüsteemides võivad need suure jõudlusega{10}}jõuseadmed märkimisväärselt parandada energia muundamise tõhusust. Al-Sc sulamist sihtmärkide kasutamine optimeerib veelgi seadmete töökindlust ja kasutusiga.
Ekraanitehnoloogia vallas on Al70Sc30 sihtmärgid samuti väga olulised. Kaasaegsetel OLED- ja MicroLED-ekraanidel on ranged nõuded juhtivate kilede ühtlusele ja juhtivusele. Traditsioonilistel indiumtinaoksiidi (ITO) materjalidel on paindlike ja kõrge eraldusvõimega kuvarakendustes mõned piirangud. Al-Sc sulamist õhukestel kiledel pole aga mitte ainult suurepärane juhtivus, vaid need võivad täppispihustamise teel moodustada ka väga õhukesi ja ühtlaseid katteid. See parandab ekraanipaneelide reageerimiskiirust ja energiatõhusust. Lisaks muudab selle materjali mehaaniline paindlikkus selle sobivaks uute kuvamistehnoloogiate jaoks, nagu kokkupandavad ekraanid.
Raadiosageduslike (RF) ja mikrolaineseadmete tootmisel on Al70Sc30 sihtmärgid samuti asendamatud. 5G-side- ja satelliiditehnoloogia vajab suure-jõudlusega RF-komponente, mis on materjalide juhtivuse ja signaalikadude suhtes väga tundlikud. Al-Sc sulamist õhukeste kilede madal takistus võib vähendada signaali sumbumist ja parandada seadmete kõrget-sagedusreaktsiooni. Näiteks RF-filtrite ja antennide tootmisel võivad Al70Sc30 sihtmärkidega kaetud õhukesed kiled optimeerida signaali edastuskvaliteeti ja rahuldada tänapäevaseid traadita side vajadusi suure kiiruse ja madala latentsusajaga.
Kokkuvõttes on Al70Sc30 sihtmärkidel oma suurepärase juhtivuse, termilise stabiilsuse ja mehaaniliste omadustega suur rakenduspotentsiaal paljudes valdkondades, sealhulgas pooljuhtkiibid, jõuelektroonika, kuvatehnoloogia ja raadiosagedusseadmed. Kuna tehnoloogia areneb edasi, on sellel suure jõudlusega-materjalil eeldatavasti võtmeroll tipptasemel-tehnoloogia valdkondades ning see juhib elektroonikatööstust suurema jõudluse ja töökindluse poole.
