描述
氮化钪靶材(ScN)
产品简介(Introduction)
氮化钪(ScN)是一种具有立方岩盐结构的高性能氮化物材料,结合了宽带隙半导体特性、良好热稳定性以及可调电学与光学性能,在半导体、光电器件、声学器件和先进薄膜研发中迅速崛起。氮化钪靶材(ScN Sputtering Target)可用于制备高致密、低缺陷的 ScN 薄膜,广泛应用于微电子器件、热电材料、传感器与高级光学结构。
ScN 具有适中的带隙(约 2.1–2.4 eV)、高电子迁移率、低热导率、低电阻可调特性,使其成为 GaN、AlN 体系的重要补充材料,也常用于构建金属氮化物异质结或用于半导体量子结构的开发。
产品详情(Detailed Description)
氮化钪靶材通常采用 高纯 Sc 金属 + 高纯 N₂ 反应合成、热等静压(HIP) 或 真空热压烧结(HP) 工艺制备,以保证材料的相纯度、致密度与机械稳定性。
典型参数如下:
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纯度:99.9%–99.99%(3N–4N)
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晶体结构:立方岩盐结构(NaCl 型)
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尺寸可选:直径 25–300 mm,可定制矩形靶材
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厚度:3–6 mm,可按设备要求调整
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致密度:≥95% TD
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电阻率(薄膜相关):10⁻²–10⁻³ Ω·cm(依沉积条件可调)
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背板组合:铜(Cu)、钛(Ti)或铟焊(In bonding)
上述工艺确保 ScN 靶材在溅射时具有:
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高强度稳定性,薄膜均匀性优良
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低颗粒率,适用于高端洁净室应用
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成膜速率稳定
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元素组成精确、无偏析
应用领域(Applications)
● 半导体器件(重点)
ScN 作为中等带隙半导体,可用于:
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n 型薄膜晶体管(TFT)
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高迁移率沟道层
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半金属 / 半导体异质结
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等离子体刻蚀阻挡层
● 热电薄膜材料(Thermoelectrics)
ScN 低热导率 + 可调电阻特性使其成为:
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微型热电制冷器
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热电能量收集器
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热电异质结构(如 ScN/AlN)
● 光电器件(Optoelectronics)
ScN 薄膜具有适中光学带隙,适合:
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可见区光吸收材料
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光敏结构
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光致发光研究(PL)
● 声学与压电器件(Acoustics / MEMS)
ScN 可用于:
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声表面波器件(SAW)
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微机电结构(MEMS)
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高频滤波器
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氮化物超晶格结构(与 AlN、GaN 组合)
● 硬质涂层与保护膜
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耐磨涂层
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高温防护层
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微纳结构机械强化层
技术参数(Technical Parameters)
| 参数 | 典型值 / 范围 | 重要性说明 |
|---|---|---|
| 纯度 | 99.9%–99.99% | 纯度越高,薄膜电学/光学性能更稳定 |
| 成分 | ScN(可调轻度偏 N 或偏 Sc) | 控制薄膜电导与光学带隙 |
| 直径 | 25–300 mm | 适配主流溅射镀膜设备 |
| 厚度 | 3–6 mm | 影响溅射效率与热管理 |
| 致密度 | ≥95% TD | 更高致密度减少颗粒,提高成膜质量 |
| 背板结合 | Cu / Ti / In | 增强散热、避免翘曲 |
| 制备工艺 | HP / HIP / CIP | 决定靶材的机械稳定性与均匀性 |
相关材料对比(Comparison with Related Materials)
常见问题(FAQ)
| 问题 | 答案 |
|---|---|
| ScN 靶材用于哪种溅射方式? | DC、RF、脉冲 DC 均可使用。 |
| ScN 薄膜是导体还是半导体? | 属于可调电性半导体,通过工艺可获得半金属性行为。 |
| 能否定制不同直径和厚度? | 可定制 Ø25–300 mm,厚度 2–10 mm。 |
| ScN 是否有多晶 / 单晶区别? | 靶材多为多晶,薄膜可呈(111)择优取向。 |
| 是否可以调节 N/Sc 比例? | 可以,通过调节氮分压或靶材组成实现。 |
| 薄膜附着力如何? | 对 Si、玻璃、蓝宝石、GaN 等基底附着力优秀。 |
| 是否适合量产? | 适合科研与小批量工业生产,支持工程化。 |
| 是否会产生颗粒? | 高致密靶材颗粒率极低,适合洁净室使用。 |
| 是否能提供 PLD 靶? | 可以提供 PLD、MBE 等设备的专用靶材。 |
包装与交付(Packaging)
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真空封装防氧化
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防静电袋 + 多层防震保护
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出口级木箱包装
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单品序列号与质量检测报告(尺寸、纯度、致密度)
适合国际运输与长期储存。
结论(Conclusion)
氮化钪靶材(ScN)以其可调电子结构、高温稳定性、良好兼容性和丰富的薄膜应用场景,正成为新兴半导体与声/光/电耦合器件研究的重要材料。通过高纯度靶材与稳定工艺,ScN 可广泛应用于先进电子器件、热电薄膜、MEMS 结构和光学功能研究中。
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