Ideale kreisförmige Vakuum-Magnetron-Sputtertargets, KUPFER – Cu-Sputtertarget oder Cu-Trägerplatte, 3 Zoll Durchmesser x 0,25 Zoll Dicke, 99,99 Prozent Reinheit

Bei diesem Produkt handelt es sich um ein kreisförmiges Magnetron-KUPFER-Cu-Sputtertarget oder eine Cu-Trägerplatte mit einem Durchmesser von 3 Zoll und einer Dicke von 0,25 Zoll. Die Reinheit beträgt 99,99 %.

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KUPFER - Cu

Kupfer-Sputtertargets (Cu) werden aufgrund ihrer hervorragenden elektrischen und thermischen Eigenschaften häufig bei der Dünnschichtabscheidung eingesetzt. Hier eine kurze Zusammenfassung der Kupfer-Sputtertargets für Dünnschichtanwendungen:

1. Materialeigenschaften:
Hohe elektrische Leitfähigkeit: Kupfer ist einer der besten Stromleiter und daher ideal für Dünnschichten in der Mikroelektronik und in elektrischen Anwendungen.
Wärmeleitfähigkeit: Kupfer hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit, was es für dünne Filme wertvoll macht, bei denen die Wärmeableitung entscheidend ist.
Duktilität: Kupfer ist ein duktiles Material, d. h. es können dünne Filme gebildet werden, die mechanisch stabil und flexibel sind.
2. Abscheidungsmethoden:

DC-Sputtern: Da Kupfer ein leitfähiges Material ist, wird DC-Magnetronsputtern häufig zur effizienten Dünnschichtabscheidung verwendet.
HF-Sputtern: Obwohl Gleichstrom-Sputtern bevorzugt wird, kann HF-Sputtern auch für bestimmte Anwendungen verwendet werden, bei denen Wechselfelder erforderlich sind.
Reaktives Sputtern: Kupfer kann in reaktiven Umgebungen mit Gasen wie Sauerstoff gesputtert werden, um für bestimmte Anwendungen Kupferoxide (z. B. CuO, Cu2O) zu bilden.

3. Anwendungen:
Mikroelektronik: Kupfer wird aufgrund seiner hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit häufig in integrierten Schaltkreisen, Halbleiterbauelementen und Dünnschichttransistoren als Verbindungselement und elektrischer Kontakt verwendet.
Leiterplatten (PCBs): Dünne Kupferschichten sind bei der Herstellung von PCBs von entscheidender Bedeutung, da sie Leiterbahnen für elektronische Komponenten bilden.
Solarzellen: Kupfer wird in einigen Dünnschicht-Solarzellen für elektrische Kontakte und als Bestandteil von Verbindungen wie CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid) verwendet.
Optische Beschichtungen: Kupfer wird aufgrund seiner hohen Reflektivität im sichtbaren und infraroten Bereich gelegentlich in reflektierenden Beschichtungen und Spiegeln verwendet.
Kühlkörper und Wärmemanagement: Kupferdünnfilme werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Wärmeleitfähigkeit von entscheidender Bedeutung ist, beispielsweise als Kühlkörper und Wärmemanagementschichten in der Mikroelektronik.

4. Filmeigenschaften:
Hohe elektrische Leitfähigkeit: Kupferdünnfilme haben hervorragende elektrische Eigenschaften und eignen sich daher ideal für leitfähige Schichten in der Elektronik.
Wärmeleitfähigkeit: Kupferfolien leiten Wärme effizient ab und verbessern so die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit von Geräten in elektronischen Hochleistungsanwendungen.
Korrosionsbeständigkeit: Kupferfilme können anfällig für Oxidation sein, daher werden häufig Schutzschichten (wie Nickel oder Chrom) hinzugefügt, um Korrosion zu verhindern.
Haftung: Kupfer haftet gut auf einer Vielzahl von Substraten, manchmal werden jedoch Haftschichten (wie Titan oder Chrom) verwendet, um die Bindung mit bestimmten Materialien zu verbessern.
5. Reaktive Abscheidung:

Kupferoxide (CuO, Cu2O): Kupfer kann in einer sauerstoffreichen Umgebung gesputtert werden, um Kupferoxide zu bilden, die aufgrund ihrer Halbleitereigenschaften in der Elektronik, Sensorik und Photovoltaik Anwendung finden.

6. Herausforderungen:
Oxidation: Kupfer neigt zur Oxidation, insbesondere in Gegenwart von Luft oder Feuchtigkeit. Um dies zu vermeiden, erfolgt die Abscheidung häufig in einer kontrollierten Umgebung und es können zusätzliche Schutzschichten aufgetragen werden.
Elektromigration: In der Mikroelektronik kann es bei dünnen Kupferschichten zu Elektromigration kommen. Dabei bewegen sich Atome unter dem Einfluss von elektrischem Strom, was zu Geräteausfällen führen kann. Um diesen Effekt zu mildern, werden Barriereschichten (z. B. aus Tantal oder Titan) eingesetzt.
Diffusion: Kupfer kann in andere Materialien, insbesondere Silizium, diffundieren, was die Geräteleistung beeinträchtigen kann. Um dies zu verhindern, werden Diffusionsbarrieren (wie Tantal) eingesetzt.

Zusammenfassung:
Kupfer-Sputtertargets (Cu) sind aufgrund ihrer hohen elektrischen Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Duktilität unverzichtbar für Dünnschichtanwendungen in der Mikroelektronik, Solarzellen, optischen Beschichtungen und im Wärmemanagement. DC-Sputtern wird häufig zur Kupferabscheidung eingesetzt, und reaktives Sputtern kann Kupferoxide für spezielle Anwendungen erzeugen. Kupferdünnschichten werden häufig für Verbindungen, elektrische Kontakte und zur Wärmeableitung verwendet, wobei bei empfindlichen Anwendungen Oxidation und Diffusion vermieden werden müssen.

Hinweise:
Für alle dielektrischen Targetmaterialien wird die Verbindung mit metallischen oder elastomeren Trägerplatten empfohlen, da diese Materialien sputterunempfindlich sind, z. B. spröde und eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit sind diese Targets besonders anfällig für Thermoschocks und erfordern daher beim An- und Abschalten möglicherweise spezielle Verfahren zum Hoch- und Herunterfahren der Leistung.