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3-12 金、钆混合平面膜靶及腔靶制备工艺许 华 蒋伟阳 吴卫东 黄 勇 常富华 陈志梅 唐晓红采用 Au/Gd共溅技术，制备了Au/Gd混合薄膜。方法是：首先摸索出钆的制备工艺和制备条件，得到具体工艺参数，再与金的制备参数相比较，得到金、钆在相同参数下的溅射速率比，通过它们各自的沉积速率来确定金、钆在靶面的面积比来控制金、钆的混合比。由于金、钆这两种材料不互融，成膜时产生的应力较大，极易造成Au/Gd膜开裂或破碎，并且由于Gd在空气中易氧化，因此Au/Gd混合膜靶也容易在存放过程中破碎。为了解决混合膜破裂的现象，选择不同的衬底材料（如有机玻璃、铜片和石英玻璃片等）同时沉积金、钆混合膜，并定期在显微镜下观察其表面的变化，同时对金钆混合膜在不同温度（ 400℃～800℃）进行退火处理，结果表明在石英玻璃片上对混合膜进行600℃高温退火后，混合膜应力较小，无开裂破碎现象。现已制备出金钆混合比为48:52，厚度为300nm的金钆混合平面膜靶，并用于星光Ⅱ打靶实验。常规金腔靶的制备过程是：铜芯轴加工-镀金膜椄-腐蚀芯轴-形成腔靶。金钆混合腔制备最关键的问题是芯轴材料的选择，用常规的铜或玻璃做芯轴，在芯轴腐蚀过程中会把钆腐蚀掉。用有机玻璃做芯轴，虽然钆不与有机溶剂反应，但与有机玻璃的附着力差，膜层易脱落，另外有机玻璃的熔点低，在溅射过程中会变形。 目前采用玻璃丝外涂敷一层 FORMVAR膜做芯轴，镀1～2mm的金钆混合膜，在混合膜外再镀一层2µm的金膜，该膜一方面可以保护金钆膜不被腐蚀，另一方面可以起支撑作用。腐蚀时先腐蚀玻璃再腐蚀FORMVAR膜。用该方法已制备出金钆混合腔靶，但由于FORMVAR膜软化点低，在镀膜过程中会软化变形，影响腔靶表面粗糙度（Ra 0.2mm）。 |