Niob(Nb) Pellets Aufdampfmaterialien

Niobium (Nb) Pellets Overview

Wir verkaufen Pellets und Stückchen für die Verdampfung in Depositionsprozessen nach Stückgewicht. Die ungefähren Werkstoffpreise werden bereitgestellt, um Presiabschätzungen im Rahmen von Budgetplanungen zu ermöglichen. Actual prices can vary and may be higher or lower, as determined by availability and market fluctuations. To speak to someone directly about current pricing, please click here .

Niobium (Nb) General Information

Niobium is classified as a transition metal on the Periodic Table of Elements. It is often found in nature with tantalum; hence it mimics many of its properties. Es hat einen Schmelzpunkt von 2.468 °C, eine Dichte von 8,57 g/cc und einen Dampfdruck von 10^-4 Torr bei 2.287 °C. While typically metallic gray in color, it is known to take on a bluish tinge when exposed to air. It is used in various superconducting alloys and is a common element in jewelry production. Niobium and its compounds and alloys are evaporated under vacuum to make semiconductor, optical and wear resistant coatings.

Niobium (Nb) Specifications

Z-Faktoren

Empirische Bestimmung des Z-Faktors

Leider sind der Z-Faktor und das Schubmodul für viele Werkstoffe nicht ohne weiteres verfügbar. In diesem Fall kann der Z-Faktor auch empirisch unter Verwendung der folgenden Verfahren bestimmt werden:

• Legen Sie den Werkstoff ab, bis die Lebensdauer des Kristalls bei 50 % oder kurz vor dem Ende der Lebensdauer des Kristalls liegt, je nachdem, was früher eintritt.
• Legen Sie ein neues Substrat neben den verwendeten Quarzsensor.
• Stellen Sie die QCM Dichte auf den kalibrierten Wert ein; Werkzeug auf 100 %.
• Nehmen Sie eine Null-Kalibrierung der Schichtdickenmessung vor.
• Dampfen Sie ungefähr 1000 bis 5000 A des Werkstoffs auf das Substrat auf.
• Verwenden Sie ein Profilometer oder Interferometer, um die tatsächliche Dicke der Substratschicht zu messen.
• Stellen Sie den Z-Faktor des Instruments ein, bis der korrekte Dickenwert angezeigt wird.

Eine weitere Alternative besteht darin, die Kristalle häufig zu wechseln und den Fehler zu ignorieren. Die folgende Grafik zeigt den %-Fehler in der Rate bzw. Dicke bei Verwendung des falschen Z-Faktors. Bei einem Kristall mit einer Lebensdauer von 90 % ist der Fehler vernachlässigbar, selbst für große Fehler in dem programmierten gegenüber dem tatsächlichen Z-Faktor.

Thermal Evaporation of Niobium (Nb)

Niobium is nearly impossible to deposit by thermal evaporation due to the high power required for the material to evaporate. E-beam evaporation or magnetron sputtering are the recommended methods for niobium deposition.

E-beam Evaporation of Niobium (Nb)

Niobium is rated 'excellent' for e-beam evaporation. Der Prozess kann jedoch schwierig sein und sollte sehr genau überwacht werden. We recommend using a fixed, focused beam and slowly pre-melting pellets to avoid spitting.

Due to its high melting point (2,468°C), niobium requires high powers in order to achieve an effective deposition rate. If the starting material is in pellet form, there is a high risk that even at high powers the pellets will not melt together uniformly which will increase the likelihood of the e-beam burning through the pellets and hitting the crucible. Dies kann durch einen plötzlichen und steilen Abfall der Depositionsrate belegt werden. Der Elektronenstrahl kann dann ein Loch durch die Tiegelauskleidung und in die Tasche der Elektronenkanone hinein bohren. For these reasons, the e-beam evaporation of niobium should be closely monitored through welder's shade 9 glass. Aufgrund des hohen Schwierigkeitsgrades und der Gefahr von Geräteschäden ist während des gesamten Verdampfungszyklus große Vorsicht geboten.

Some customers prefer to use a pre-machined slug (or starter source) as opposed to pellets. Die beiden Hauptvorteile des Einsatzes einer Starterquelle sind die einfache Handhabung und hohe Packungsdichte. We have also found that using a rod for high temperature materials like niobium helps to reduce the amount of power required for deposition. Wir bearbeiten einen Stab so, dass der Außendurchmesser des Stabes nicht mit den gekühlten Wänden der Tiegelauskleidung in Berührung kommt. Dies ermöglicht höhere Temperaturen bei geringeren Leistungen und eliminiert das Problem teilgeschmolzener Pellets. Niobium will still require high power for evaporation even when using a starter source or rod, but less so than when using pellets.

KJLC^® kann diese Starterquellen oder -stäbe herstellen. Contact us by clicking here with your e-gun manufacturer, pocket size, and number of pockets in order for us to produce a quote.

We also recommend using a Fabmate® crucible liner. Ein wichtiger Prozesshinweis ist die Beachtung des richtigen Füllvolumens des Tiegeleinsatzes. Wir stellen fest, dass der Schmelzpegel des Werkstoffs im Tiegel direkten Einfluss auf den Erfolg der Verwendung des Tiegeleinsatzes hat. Ein Überfüllen des Tiegels führt dazu, dass der Werkstoff überläuft und einen elektrischen Kurzschluss zwischen Liner und Heizer erzeugt. Das Ergebnis ist die Entstehung von Rissen in den Tiegeleinsätzen. Dies ist die häufigste Ursache für den Ausfall von Tiegeleinsätzen. Den Tiegeleinsatz zu wenig zu befüllen oder zu viel zu verdampfen bevor wieder nachgefüllt wird, kann für den Prozess ebenso nachteilig sein. Wenn der Schmelzpegel unter 30 % fällt, trifft der Elektronenstrahl mit hoher Wahrscheinlichkeit Boden oder Wände des Tiegels, was sofort zu einem Bruch führt. Unsere Empfehlung ist, den Tiegel zwischen 2/3 und 3/4 zu füllen, um diese Schwierigkeiten zu verhindern.

Die Tiegeleinsätze sollten an einem kühlen, trockenen Ort gelagert und immer mit Handschuhen oder Pinzetten gehandhabt werden.