Nikel-zliatiny kremíka (NiSi) pozostávajú z kombinácie niklu (Ni) a kremíka (Si), ktoré sú zvyčajne prítomné v čistote 99,9 % (3N) alebo vyššej. V dôsledku začlenenia elektrickej a tepelnej vodivosti niklu spolu s polovodičovými vlastnosťami kremíka sú tieto materiály klasifikované ako „vysokoteplotné -zliatiny“ a ako zdroje rozprašovania pre funkčné filmy. Naprašovacie terče zo zliatiny Ni-kremíka (NiSi) majú kľúčovú funkciu pri výrobe silicidových vrstiev s nízkym -odporom v sektore polovodičov. Neurotech ako film NiSi demonštruje pozoruhodnú vodivosť spolu s dobrou tepelnou stabilitou na použitie v prepojovacích a ohmických kontaktoch v integrovaných obvodoch. S cieľom zvýšiť výkon a spoľahlivosť strieborných zariadení tvorí zliatina spolu s kremíkom silicid niklu, ktorý je dôležitou súčasťou pokročilej technológie CMOS pre vysokovýkonné, rýchle a efektívne elektrické prepojenia.
Ako sa pripravuje cieľový materiál zo zliatiny niklu{0}}
1. Príprava surovín. Na dosiahnutie najlepšieho výsledku sme použili iba čistý nikel a čistý kremík a merali sme presné stechiometrické množstvá podľa cieľovej fázy zliatiny (napr. Ni/Si 90/10 at%, 80/20 at%).
2. Vákuové tavenie. Kremíkové a niklové suroviny sa nalejú do téglika (často vodou-chladeného medeného téglika). Indukčný ohrev ho úplne roztaví so zirkónom a sformuje ho do roztavenej zliatiny. Deje sa to v prostredí s vysokou-teplotou a nízkym-vákuom s plynnými nečistotami, ako sú H, O a N. Počas fázy roztavenia používame elektromagnetické miešanie na ďalšie zjemnenie zirkónu, aby sme získali tekutú zliatinu. Kombinácia roztavenej zliatiny sa naleje do medenej formy, ochladí sa a stuhne do ingotu zo zliatiny niklu-.
3. Homogenizačné tepelné spracovanie. Ingot sa vloží do homogénneho tepelného spracovania vo vákuu alebo v ochrannej atmosfére (napr. plyn Ar). Je udržiavaný pri teplote pod teplotou solidu tak dlho, ako je to možné (napr. 1000402 počas 10 hodín).
4. Obrábanie za tepla (kovanie za tepla/valcovanie za tepla): Homogenizovaný ingot sa zahreje na teplotu vyššiu ako rekryštalizačná teplota (napr. 800-1000 stupňov) a potom sa kuje alebo valcuje za tepla.
5. Obrábanie: Za tepla-spracovaný predvalok je opracovaný na cieľové rozmery a konečný tvar cieľového materiálu s vysokou presnosťou pomocou rotačného a frézovacieho stroja a metód brúsenia.
Aplikácie niklových{0}}terčov zo zliatiny kremíka
Polovodičové prepojenia/kontaktné vrstvy: Tenké vrstvy NiSi slúžia ako kontaktné kovy, ktoré znižujú prechodový odpor.
Tenkovrstvové rezistory a tenzometre: Charakteristika nízkeho teplotného koeficientu odporu (TCR) ich robí vhodnými pre hybridné integrované obvody a snímače tlaku MEMS.
Povrchové elektrónové emisné vrstvy: Používajú sa ako materiály emitorov vo vákuovej mikroelektronike a zariadeniach na emisiu poľa;
Nízke{0}}E a energeticky{1}úsporné nátery: V kombinácii s chrómom a kremíkom môžu zlepšiť odolnosť sklenených fólií voči oxidácii a korózii.
Fotovoltaika a displeje: Používa sa na kombinované naprašovanie priehľadných vodivých filmov, elektród alebo bariérových vrstiev.
