Kurze Beschreibung der Niob-Target-Vorbereitung
Sputtertargets aus Molybdän (10 %) Niob-Legierung bieten breite Anwendungsaussichten in Dünnschicht-Solarzellen und -Displays. Aufgrund der Sauerstoffabsorption durch Niobpulver während des Sinterns weisen die gesinterten Molybdän-Niob-Rohlinge jedoch einen hohen Sauerstoffgehalt und eine niedrige Dichte auf. In dieser Studie wurde mit Niobkohlenstoff (NbC) beschichtetes Niobpulver durch eine chemische Dampfreaktion in einer CH4-Atmosphäre hergestellt.
Die NbC-Schicht verhindert nicht nur die Sauerstoffaufnahme, sondern reagiert auch mit diesem, um den Sauerstoff bei der gewünschten Temperatur vollständig zu verbrauchen. Die Auswirkungen der Herstellungsmethode, des Reaktionsmediums und der Reaktionsparameter auf die Eigenschaften der NbC-Schicht wurden untersucht und die optimalen Prozessbedingungen ermittelt: Temperatur von 600 Grad, Reaktionszeit von 270 Minuten und Druck von 0,04 MPa.
Die Oberflächenmorphologie, die chemische Zusammensetzung, die Verteilung und die Gleichmäßigkeit der Beschichtung wurden mithilfe von Rasterelektronenmikroskopie, Röntgenphotoelektronenspektroskopie, Elektronensondenmikroskopie, Raman-Spektroskopie und Rasterkraftmikroskopie charakterisiert. Der Sauerstoff- und Kohlenstoffgehalt wurde mit ONH- und CS-Analysatoren bestimmt. Oberflächenmodifiziertes Niobpulver wurde mit Molybdänpulver gemischt und vakuumgesintert, um einen Mo-10 % Nb-Barren mit einem Sauerstoffgehalt von 190 ppm, einem Kohlenstoffgehalt von 290 ppm und einer relativen Dichte von 93 % herzustellen. Die Qualität dieses Barrens war der von Barren, die mit unmodifiziertem Niobpulver hergestellt wurden, deutlich überlegen.
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