[发明专利]一种磁控溅射靶材组件及其制备方法

说明书

本发明揭示了一种磁控溅射靶材组件的制备方法，包括以下步骤：先采用石墨烯纳米片为原料制备石墨烯纳米片纸，然后把石墨烯纳米片纸与背板交替叠加在一起后置于平板硫化机下进行压制，即可得到石墨烯纳米片纸/背板复合层，之后把石墨烯纳米片纸/背板复合层与电极、靶材贴合在一起，即可得到磁控溅射靶材组件。本发明提供的一种磁控溅射靶材组件及其制备方法，通过利用石墨烯的高导电、高导热、高表面积的优点，将石墨烯纳米片纸与背板通过物理作用贴合在一起，填补背板与靶材间的空隙，起到导电导热通路的作用，能有效解决现有技术采用绑定技术将增加制备磁控溅射靶材组件的复杂性的技术问题。

技术领域

本发明涉及材料生产技术领域，尤其涉及一种磁控溅射靶材组件及其制备方法。

背景技术

磁控溅射镀膜(magneto-controlled sputter coating)是指将涂层材料作为靶阴极，利用氩离子轰击靶材，产生阴极溅射，把靶材原子溅射到工件上形成沉积层的一种镀膜技术。随着半导体和集成电路技术的兴起，磁控溅射镀膜技术凭借其溅射速率高、可低温溅射、可溅射薄膜种类多、成膜再现性好以及台阶覆盖率高等优点被广泛应用于平板显示器、太阳能电池以及建筑玻璃等领域，磁控溅射技术在许多应用领域包括制造硬的、抗磨损的、低摩擦的、抗腐蚀的、装潢的以及光电学薄膜等多方面具有重要是影响。

通常磁控溅射靶材是将靶材本体绑定到背板上，而将溅射靶材绑定到背板上的方法有很多种，现有技术的制备磁控溅射靶材组件的方法一般采用低熔点的稀有金属铟浇注到靶材背面与背板之间，使靶材背面与背板粘接形成良好的界面接触。采用稀有金属铟绑定靶材是由于铟的熔点低而且质地较软，与溅射靶材的粘接性良好，进而起到导电与导热的作用。但是此种浇注式的方法繁琐，而且铟的导热系数（82W/（m·K））较低，熔点（157 ℃）低，当温度过高时，若靶材表面产生的热量不能及时的散发出去，就会导致溅射速率降低，甚至导致靶材开裂等问题，严重时会导致靶材脱落的问题，而且一般溅射靶材的利用率只有20～45 %，采用铟绑定的技术增加了靶材回收的复杂性。

鉴于现有技术的不足，一种工艺简单的磁控溅射靶材组件及其制备方法是本行业内急需的。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种磁控溅射靶材组件的制备方法。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明提供了一种磁控溅射靶材组件的制备方法，包括以下步骤：先采用石墨烯纳米片为原料制备石墨烯纳米片纸，然后把石墨烯纳米片纸与背板交替叠加在一起后置于平板硫化机下进行压制，即可得到石墨烯纳米片纸/背板复合层，之后把石墨烯纳米片纸/背板复合层与电极、靶材贴合在一起，即可得到磁控溅射靶材组件。

作为本发明的进一步改进，交替叠加的具体步骤为：把两块石墨烯纳米片纸与一块背板交替叠加在一起后置于平板硫化机下进行压制。

作为本发明的进一步改进，制备石墨烯纳米片纸的具体制备步骤为：先将石墨烯纳米片置于分散剂中，使石墨烯纳米片与分散剂配置成0.002g/ml的分散液，然后使用磁力搅拌器搅拌至均匀后，置于超声波机中超声分散均匀后得到石墨烯分散液，最后将石墨烯分散液过滤、干燥后即可得到所述的石墨烯纳米片纸。

作为本发明的进一步改进，置于平板硫化机下进行压制的压力为10～15MPa，压制时间为10～30min。

作为本发明的进一步改进，过滤、干燥的具体步骤为：先每次量取50ml的石墨烯分散液进行过滤后得到石墨烯纳米片滤饼，然后将过滤完毕得到的石墨烯纳米片滤饼置于200～600 ℃真空烘箱中2～6 h。

作为本发明的进一步改进，所述背板为导电导热性好的铜片或者铝片。

作为本发明的进一步改进，所述分散剂为去离子水、无水乙醇、N, N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种。