强流脉冲电子束轰击下回喷靶材速度测量与数值模拟

叙述了用高速摄影技术研究强流脉冲电子束与钽金属靶相互作用后靶材的回喷现象,得出了靶材回喷的速度。并且采用EGS4程序和Euler流体力学方程组分别模拟了电子束在靶内的能量沉积和束靶相互作用的动力学过程。实验表明,钽金属靶在强流脉冲电子束轰击下,回喷靶材的轴向速度大于2. 9mm/μs,而模拟结果表明理想情况下回喷靶材自由面的轴向速度可达9. 7mm/μs。实验和理论计算为阻挡回喷靶材的快门设计提供了必要的参数。

高能通量脉冲电子束作用下钽靶破坏初步研究

使用Monte-Carlo程序MCNP在2维情况下模拟得到了高能通量脉冲电子束在钽金属靶中的能量沉积。根据能量沉积的模拟结果以及实验后靶上穿孔的大小和形貌,提出了电子束对不同结构钽金属靶破坏的物理机制。由于能量沉积的差异,1 mm实心靶中的热激波在一定时间内沿径向和轴向持续对靶材进行压缩,而在叠靶中这种压缩效果并不明显,因此实验后1 mm实心靶上穿孔的大小几乎是叠靶上的两倍。根据理论模型分析得到的靶材熔融喷射和层裂现象与实验结果相吻合。

神龙一号直线感应加速器X光转换靶破坏诊断

利用能量约450 keV、焦斑直径1~4 mm的低能X光对神龙一号直线感应加速器束靶作用后钽靶的破坏进行诊断,利用增强型电荷耦合器件（ICCD）对诊断过程记录,得到束靶作用后数μs时间内钽靶材料密度的变化。结果表明：在束靶作用后约1μs内靶材料密度基本没有变化,且该时间段内ICCD相机没有观察到有靶前钽靶材料的微粒喷射。

强流脉冲电子束作用下钽金属靶膨胀的轴向约束

研究了强流脉冲电子束与钽金属靶相互作用后靶材流体动力学膨胀的轴向约束问题。由于电子束在金属钛和钽内的能量沉积存在差异,未完全气化的钛箔对气化膨胀的钽材能够起到约束作用,并且可以通过吸收钽的能量来降低钽的膨胀速度。通过分析比较电子束在靶上形成孔洞的形貌以及高速相机拍摄得到的不同时刻靶材喷射的图像,证实了钛箔能够对钽金属靶的轴向膨胀起到一定的约束作用。尤其是电子束打靶过后1μs内的初始阶段,约束效果比较明显。

铌钽矿床类型、特征与研究进展

铌、钽矿产分布较广。内生铌钽矿成矿类型主要为伟晶岩型、稀有金属花岗岩型、碳酸岩型和碱性岩型;外生矿床多为内生矿床经过风化和沉积等外生作用发生二次富集的风化壳型和残坡积、冲积砂矿型。从成矿时代来看,伟晶岩型矿床成矿时代跨度较大,从3.08 Ga到0.19 Ga;碱性岩型矿床主要成矿期分别在2.25~1.35 Ga和0.75~0.19 Ga;碳酸岩型矿床成矿期主要分布在0.75~0.6 Ga和0.4~0.35 Ga;花岗岩型主要分布在0.75~0.19 Ga的中晚期。碳酸岩型铌矿床和伟晶岩型钽矿床是目前勘探的主要目标。

迭代目标转换因子分析光度法用于钛锆铪铌钽同时测定的研究

本文运用迭代目标转换因子分析光度法,以水杨基荧光酮(SAF)、溴化十六烷基三甲基铵体系,对Ti、Zr、Hf、Nb、Ta五组分的混合物试样及合金标样进行了分析测定,获得满意的结果.各元素的相对误差一般都小于10%.标准偏差2.34×10^(-4)～2.68×10^(-4),相对标准偏差4.64～5.70%.本文还对标准数据阵的建立、主因子数的确定等问题进行了探讨.

高纯Ta溅射靶材微观组织与织构的EBSD研究

高纯Ta溅射靶材广泛应用于电子信息产品制造业中,其微观组织均匀性、晶粒尺寸大小及晶粒取向分布对溅射性能有着直接的影响。本文采用EBSD技术对高纯Ta溅射靶材不同区域的组织和织构进行了分析,并对高纯Ta溅射靶材的微观组织、织构组分和晶界取向差进行了研究。

钽在集成电路中的应用

介绍了在硅基片上用钽溅射靶溅射沉积和用钽的化合物气相化学沉积钽基膜 (金属钽、碳化钽、氮化钽、硅化钽、氮化硅化钽、氮化碳化钽 )作为集成电路中防止铜向基片硅中扩散的阻挡层 ,介绍了钽溅射靶的技术要求 ,加工方法以及化学气相沉积钽基薄膜的方法。

废钽靶材回收处理工艺及其回收料应用的研究

对废钽靶材回收处理工艺及其回收料的应用进行了研究。利用氢化处理工艺,将废钽靶材组件进行了分离,使用酸洗、脱氢等处理工艺,最终得到了纯度为99.995%以上的冶金级钽粉。回收的冶金级钽粉可作为原料用于电子束熔炼制备钽锭,也可直接用做其他钽加工材的原料。分离出的铜背板可选用清洗、整形、抛光等处理工艺,处理合格后的背板可作为新的靶底使用,或作为黄铜直接回收。

钽靶托在^(64)Cu核素制备工艺中的应用

为了获得适用于^(64)Cu核素生产的靶托材料,解决采用铜靶托时氯化铜[^(64)Cu]最终产品中非放射性铜杂质含量易超标的问题,获得满足放射性标记要求的氯化铜[^(64)Cu]溶液,选用金属钽作为靶托材料,对钽靶托进行热流固耦合分析、镀镍、溶解、辐照以及坠落、热冲击等实验研究,利用钽靶托进行^(64)Cu核素的实际生产。结果表明,钽靶托可应用于^(64)Cu核素制备,并可简化^(64)Cu核素生产工艺,产能可达38.1 GBq(EOB),产额可达190.5 MBq·μA^(-1)·h^(-1)(EOB)。所得氯化铜[^(64)Cu]溶液的放射性核纯度>99.9%,放化纯度>95%,金属杂质含量均低于1.5μg·GBq^(-1)。本研究验证了钽靶托可应用于^(64)Cu核素生产,避免了镀金工艺,可更高效地进行^(64)Cu生产。

高纯钽溅射靶材制备工艺进展

目前高纯钽溅射靶材的制备方法,主要为熔炼铸锭法和粉末冶金法,文章对两种方法制备钽靶材性能的特点进行了详述,同时对粉末冶金法制备高纯钽靶材的试验结果进行分析。针对目前国内外生产状况,展望了未来高纯钽溅射靶材的发展方向。

集成电路用大尺寸高纯钽靶材的制备工艺进展

高纯钽靶材作为芯片铜互连工艺扩散阻挡层的溅射源在大规模集成电路生产中被广泛应用。文章介绍了大尺寸高纯钽靶材的制备技术原理及工艺进展,并分析了钽靶材产品的国内外的市场现状及应用前景。

感应等离子制备喷涂靶材用球化钽粉工艺研究

采用感应等离子技术对喷涂靶材用钽粉进行球化处理,以不规则冶金级钽粉为实验原料,研究了等离子气体流量、等离子功率、载气流量和送粉速率对钽粉球化率的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)对粉末形貌进行表征,并采用Image J软件图像处理与分析方法进行粉末球化率测试。结果表明,感应等离子工艺参数的变化可以显著改变粉体球化率,当使用气体流量适当增加、等离子功率增加、载气流量适当降低、送粉速率降低时有利于粉末化率的提高,当优选的球化工艺为氢气流量PG3、等离子功率15 kW、载气流量CG3、送粉速率FR2时,可得到高品质球形钽粉。

pH敏感的氧化钽纳米材料的制备及其肿瘤靶向成像与治疗作用研究

目的制备以西妥昔单抗(cetuximab,C225)作为靶分子的pH敏感的氧化钽纳米粒(TaOx-C225nanoparticles,TaOx-C225 NPs),用于肺癌的靶向诊疗。方法以C225作为靶分子连接到TaOx NPs表面,在其表面通过pH敏感的化学键连接功能性分子二氢卟吩e6、化疗药物盐酸阿霉素制得靶向表皮生长因子受体的pH敏感性纳米材料TaOx-C225 NPs,并采用透射电镜、紫外光谱、HPLC对其进行表征和药物释放测试,通过体外细胞试验以及活体成像试验测试TaOx-C225 NPs靶向肿瘤细胞的能力以及荧光成像能力,通过构建动物模型评价TaOx-C225 NPs光动力和化疗联合杀伤肿瘤细胞的能力。结果体外成像结果表明,TaOx-C225 NPs能够被肿瘤细胞HCC827特异性摄取;在体内成像中,TaOx-C225 NPs能够特异性地汇集在表皮生长因子受体高表达的HCC827肿瘤组织中,并具有较好的肿瘤与背景的对比度。体内肿瘤治疗研究表明,TaOx-C225 NPs联合氙灯对肿瘤具有明显的抑制效果。此外,TaOx-C225 NPs对健康组织无明显毒性。结论利用靶向分子探针技术以及荧光成像技术实现了肿瘤的精准诊断,并通过光动力治疗与化疗的结合克服肿瘤耐药性,实现肺癌的精确杀伤。TaOx-C225 NPs对未来肿瘤的诊断和局部治疗具有一定的借鉴意义。

芯片用钽阻挡层材料织构控制技术研究

对半导体芯片技术的不同技术阶段和发展趋势进行了梳理,总结分析了芯片用钽阻挡层制备材料——钽靶材的技术现状和发展趋势;指出了在由8英寸晶圆用的8英寸钽靶材发展到目前最先进的12英寸晶圆用的12英寸钽靶材时,其织构要求发生的变化和织构控制的难点;论述了本研究小组通过对织构控制的关键工艺(锻造和轧制工艺)进行的实验,引入1000~1400℃加工变形温度,采用剧烈塑性变形(SPD)锻造和不对称轧制(WR)轧制技术,使用电子背散射衍射(EBSD)进行织构表征,使钽靶材的织构分布梯度减小,{100}织构组分比例提高,最终形成了2次热SPD锻造和WR轧制的钽靶材织构控制关键技术,而其中WR轧制技术起到决定性作用;通过本研究,攻克了12英寸钽靶材织构控制难题,得到了满足12英寸晶圆用的12英寸钽靶材,对推动12英寸钽靶材的产业化起到了有力的技术支持。

SPS制备难熔钼及钼钽溅射靶材的组织和性能

采用放电等离子体烧结(SPS)技术,在烧结温度1 400~1 600°C、保温时间5min及压力30 MPa下制备纯钼和两种不同成分(Mo-3%Ta、Mo-5%Ta,质量分数)的钼钽靶材。研究了烧结样品的物相、显微形貌、致密度、硬度及热导率,并与商业纯钼靶材的性能进行对比。结果表明:SPS烧结的钼靶材晶粒尺寸远小于商业纯钼靶材,在密度、硬度及热导率方面二者无明显差别。与SPS烧结的钼靶材相比,钼钽靶材的晶粒尺寸更小,密度相近,硬度值更高,但是热导率低。此外,随着钽含量的增加,钼钽靶材的热导率及晶粒尺寸减小且硬度增加。通过综合分析,可以确定Mo-5%Ta靶材的最佳烧结温度为1 400°C,相应的致密度为99.31%±0.25%、晶粒尺寸为1.93±0.32μm、维氏硬度为315.15±13.83及热导率(25°C)为148.037±5.169 W/(m·K)。

溅射钽靶材用高纯钽粉工艺研究

分析了高纯钽粉生产的技术特点,介绍了一种改进的钽靶材用高纯钽粉的生产方法。采用高温脱氢(900~950℃)和低温脱氧(700~800℃)分步进行的工艺,有利于钽粉氧、氢、镁含量及粒度的控制,所得样品兼具低氧和小粒度的特点。采用真空热处理(700~800℃)工艺可以有效除去脱氧后残余的金属镁、酸洗带入的H、F等杂质,确保颗粒不长大,同时使杂质含量得到了很好的控制。

集成电路用钽溅射靶材制备工艺研究

金属钽可作为集成电路中铜与硅基板的阻隔层材料,以防止铜与硅扩散生成铜硅合金影响电路性能。采用钽靶材通过物理气相沉积技术溅射钽到硅片上。靶材晶粒尺寸与织构取向影响溅射速率及溅射薄膜均匀性,要求钽靶材晶粒尺寸应小于100μm,在靶材整个厚度范围内应主要是(111)型织构。同时,为了避免薄膜存在杂质颗粒,要求钽靶材纯度不小于99.99%。本文对钽靶材电子束熔炼、锻造、轧制、热处理等关键工艺进行了系统研究,找到了一种有别于常规钽靶材生产工艺的新方法,所生产产品化学纯度、晶粒尺寸、织构等性能优良,产品成品率高,适于批量化生产。

烧结钽靶材用超细钽粉的生产工艺研究

介绍了一种钽靶材用超细钽粉的生产方法,即将在电容器用钽粉生产过程中产生的废料经过高温烧结、氢化、搅拌球磨、酸洗后再进行脱氢降氧得到符合要求的产品。由于采用了高温烧结技术和微细化处理技术,所得产品粒度分布范围集中且D50 <5μm,同时具有氧、钾、钠杂质含量低和松装密度大的特点。

一种钽靶材织构评价方法的模型构建

研究了一种钽靶材织构评价方法模型,关注{100}、{110}、{111}三种面织构的组份含量和分布均匀性,并对三种织构进行了定义,规定晶界角度定义为≤2°,组份含量取与标准织构取向差小于15°的晶粒的百分含量;同时,对取样方法与测试方法进行了规定,依据本模型,可通过织构分布折线图、15°取向图和IPF图来对钽靶材单点与整靶织构分布情况进行综合评价。