Способ изготовления сегнетокерамической мишени

 

Изобретение относится к области нанесения покрытий в вакууме и изготовления сегнетокерамических мишеней, распыляемых ионной бомбардировкой в вакууме. Цель изобретения повышение производительности изготовления мишени достигается путем ускорения структурных преобразований материала заготовки в процессе обработки ее током разряда. Для этого обработку заготовки током разряда в вакууме проводят при давлении не более 6,65·10^-1 Па. Процесс обработки при указанном давлении не превышают 30-40 мин. При практической реализации способа стабилизации тока разряда наступала через 30-40 мин от начала обработки, после чего мишени были готовы к использованию.

Изобретение относится к области нанесения покрытий в вакууме, а именно, к способам изготовления сегнетокерамических мишеней, распыляемых ионной бомбардировкой в вакууме. Целью изобретения является повышение производительности изготовления мишени путем ускорения структурных преобразований материала заготовки в процессе обработки ее током разряда. Во время обработки мишени током разряда в ее объеме между поверхностью распыления и поверхностью, контактирующей с катодом, происходит постепенное изменение свойств сегнетоэлектрического материала, а именно повышение проводимости вследствие появления вакансий в подрешетке кислорода и свободных электронов, образующих f-центры, что приводит к заметному изменению цвета сегнетокерамики до серо-черного с n-типом проводимости. При обработке объема заготовки мишени при давлении не более 6,65 ˙10^-1 Па значительно ускоряется процесс появления вакансий в подрешетке кислорода и свободных электронов, образующих f-центры, что и приводит к сокращению времени развития области повышенной проводимости. Дальнейшее уменьшение давления при обработке объема мишени (например, более, чем в 100 раз) практически не сокращает время обработки, но увеличивает затраты, связанные с получением более глубокого вакуума. Обработка в вакууме при давлении более чем 6,65 ˙10^-1 Па приводит к увеличению времени обработки до 9-12 ч, снижая тем самым производительность. Процесс же обработки при давлении не более 6,65˙10^-1 Па составляет 30-40 мин. П р и м е р. Проводилось изготовление мишеней из керамического титаната бария. Порошок титаната бария с предварительно добавленной связкой (поливиниловый спирт) формовали при давлении 49 х 10⁶ Па. Отформованные заготовки обжигали при температуре однократного спекания керамики титаната бария 1672 К в течение 2 ч. Обожженные заготовки дробили прессом, а затем дальнейшее измельчение проводили в агатовой мельнице. Из полученного порошка повторно формовали заготовки мишеней размером 80 х 40 х 10 мм и обжигали при температуре 1533 К в течение 2 ч. Затем обожженные заготовки помещали в вакуумную камеру и, установив давление не более 6,65 ˙10^-1 Па, а также выполнив разогрев мишени до температуры, достаточной для зажигания разряда, обрабатывали объем мишеней разрядным током 1,5 А до его стабилизации. Поддержание разряда обеспечивали индукцией арочного магнитного поля 560 Гс (измерена на высоте 10 мм над мишенью), площадь кольцевой зоны эрозии составляла 18 см², следовательно, плотность разрядного тока составляет 83 мА/см². Стабилизация тока разряда наступала через 30-40 мин от начала обработки, после чего мишени были готовы к использованию.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКОЙ МИШЕНИ, включающий формовку заготовки, ее обжиг, измельчение, повторные операции формовки и обжига и обработку заготовки током разряда в вакууме, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, обработку заготовки током разряда в вакууме проводят при давлении не более 6,65 · 10^-1 Па.