薄膜技術は、光学デバイスや半導体の製造において重要な要素であり、テレビ、コンピューターモニター、電光掲示板などの表示パネルなどの用途に広く使用されています。薄膜コーティングに使用される材料は、金属や合金から無機化合物、サーメット、金属間化合物、格子間化合物まで多岐にわたります。これらの材料は通常、メーカーによって高純度で理論値に近い密度で提供され、さまざまな用途で最適なパフォーマンスが保証されます。
重要なポイントの説明:
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金属および合金:
- アルミニウム、銅、金などの金属は、優れた導電率と反射率を備えているため、薄膜技術でよく使用されます。
- 2 つ以上の金属の組み合わせである合金も、耐久性、熱安定性、耐腐食性の向上などの特定の特性を達成するために利用されます。
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無機化合物:
- 酸化物、窒化物、炭化物などの無機化合物は、薄膜用途によく使用されます。これらの材料は、高硬度、熱安定性、電気絶縁性など、さまざまな望ましい特性を備えています。
- 例には、二酸化ケイ素 (SiO2)、酸化アルミニウム (Al2O3)、および窒化チタン (TiN) が含まれます。
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サーメット:
- サーメットは、セラミック材料と金属材料から構成される複合材料です。セラミックの硬度と熱安定性と、金属の導電性と靭性を組み合わせています。
- これらの材料は、切削工具や遮熱コーティングなど、高い耐摩耗性と熱伝導性が必要な用途に特に役立ちます。
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金属間化合物:
- 金属間化合物は、2 つ以上の金属を特定の化学量論比で組み合わせて形成される材料です。これらは多くの場合、高融点、強度、耐食性などの独特の特性を示します。
- 例としては、高温用途で使用されるニッケルアルミナイド (Ni3Al) やチタンアルミナイド (TiAl) が挙げられます。
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格子間化合物:
- 格子間化合物は、炭素や窒素などの小さな原子が金属格子内の格子間サイトを占めるときに形成されます。これらの材料は多くの場合、高い硬度と耐摩耗性を示します。
- 例としては、切削工具や耐摩耗コーティングに使用される炭化タングステン (WC) や炭化チタン (TiC) などが挙げられます。
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高純度で理論値に近い密度:
- 薄膜材料の性能は、その純度と密度に大きく依存します。高純度の材料は性能を低下させる可能性のある不純物を最小限に抑え、理論値に近い密度により均一な特性と最適な性能を保証します。
- メーカーは、薄膜堆積プロセスでの使用を容易にするために、これらの材料をスパッタリング ターゲット、蒸発源、粉末などの形で提供することがよくあります。
要約すると、薄膜技術用の半導体材料には、広範囲の金属、合金、無機化合物、サーメット、金属間化合物、および格子間化合物が含まれます。これらの材料は、その特定の特性に基づいて選択され、さまざまな用途で可能な限り最高のパフォーマンスを保証するために、通常は高純度で理論値に近い密度で供給されます。
概要表:
| 材質の種類 | 例 | 主要なプロパティ |
|---|---|---|
| 金属および合金 | アルミニウム、銅、金 | 高い導電性、反射率、耐久性、熱安定性 |
| 無機化合物 | SiO₂、Al₂O₃、TiN | 高硬度、熱安定性、電気絶縁性 |
| サーメット | セラミックと金属の複合材料 | 硬度、熱安定性、導電性、靭性を兼ね備えています。 |
| 金属間化合物 | ニッケルアル、ティアル | 高融点、強度、耐食性 |
| 格子間化合物 | トイレ、TiC | 高硬度、耐摩耗性 |
| 高純度材料 | スパッタリングターゲット、粉末 | 不純物を最小限に抑え、理論密度に近い密度で均一な性能を実現 |
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