Vật liệu lắng đọng màng mỏng (Thin Film Deposition Materials) là các vật liệu được sử dụng trong các quy trình công nghệ nhằm phủ lên bề mặt chất nền (substrate) một lớp màng mỏng có độ dày từ vài nanomet đến vài micromet. Những lớp màng này có thể đảm nhận nhiều chức năng như dẫn điện, cách điện, chống phản xạ, chống mài mòn, kháng khuẩn, hoặc hoạt động như linh kiện trong vi điện tử, quang học, hoặc năng lượng.

Sputtering Targets (Đích bắn)

Là khối vật liệu rắn (kim loại hoặc hợp chất) dùng trong quá trình phun phủ catốt (sputtering) – một phương pháp lắng đọng màng mỏng bằng cách bắn phá vật liệu gốc bằng ion khí, khiến nguyên tử hoặc phân tử bay ra và lắng đọng lên chất nền.

Vật liệu đích có thể là:

Kim loại nguyên chất: Nhôm (Al), Titan (Ti), Vàng (Au), Đồng (Cu),...

Hợp kim: NiCr, MoTa,...

Hợp chất gốm và bán dẫn: ITO (Indium Tin Oxide), ZnO, TiO₂, SiO₂,...

Tính chất cần thiết: độ tinh khiết cao (thường trên 99.99%), mật độ đồng đều, cấu trúc vi mô ổn định, độ dẫn nhiệt và điện tốt.

Evaporation Materials (Vật liệu bay hơi)

Sử dụng trong phương pháp bốc hơi nhiệt hoặc bốc hơi điện tử để lắng đọng màng.

Khi được đun nóng trong môi trường chân không cao, vật liệu bay hơi sẽ ngưng tụ thành màng mỏng trên chất nền.

Hình dạng thường gặp:

Dạng viên (pellets)

Dạng hạt (granules)

Dạng que (rods)

Dạng dây (wires)

Ứng dụng: sản xuất linh kiện bán dẫn, thấu kính quang học, OLED, pin mặt trời.

Vật liệu tiêu biểu: Si, Ge, Al, Ag, MgF₂, Cr, Ni,...

Back Plate (Tấm nền hỗ trợ)

Là tấm kim loại (thường bằng đồng hoặc molypden) được dùng làm giá đỡ cho sputtering target, nhằm hỗ trợ truyền nhiệt, phân phối điện đồng đều và gắn kết với hệ thống chân không.

Vai trò:

Bảo vệ vật liệu đích khỏi nứt gãy do sốc nhiệt hoặc áp lực chân không.

Dẫn nhiệt ra ngoài để tránh quá nhiệt trong quá trình phun phủ.

Tăng độ ổn định và tuổi thọ của vật liệu đích.

Bonding (Kết dính)

Là quy trình gắn sputtering target với back plate bằng một lớp vật liệu trung gian (thường là hợp kim hàn, epoxy, hoặc lớp kim loại mềm).

Yêu cầu:

Có khả năng dẫn nhiệt tốt để truyền nhiệt ra ngoài.

Độ bền cơ học cao, không bong tróc trong môi trường chân không hoặc khi có dao động nhiệt lớn.

Không tạo tạp chất hoặc gây ô nhiễm màng mỏng.

Kỹ thuật thường dùng: hàn indium, hàn nhiệt, dán epoxy dẫn nhiệt.