Niob-Ziel

Niob-Target, chemisches Niob-Symbol Nb, Ordnungszahl 41, Atomgewicht 92,90638, gehört zur VB-Familie des Periodensystems. 1801 isolierte C. Hatchet aus England das Oxid eines neuen Elements aus Niobit und nannte das Element Columbium (Coltium in der chinesischen Übersetzung).

Sputtertargets aus Molybdän (10 Prozent) und Nioblegierung haben breite Anwendungsaussichten in Dünnschicht-Solarzellen und -Displays. Aufgrund der Absorption von Sauerstoff durch das Niobpulver während des Sinterprozesses hat der Molybdän-Niob-Grünkörper nach dem Sintern jedoch einen hohen Sauerstoffgehalt und eine geringe Dichte. Diesmal wurde Niobpulver mit Niobkohlenstoffbeschichtung durch chemische Gasphasenreaktion unter der CH4-Atmosphäre hergestellt. Die Niob-Kohlenstoff-Schicht hilft nicht nur, die Absorption von Sauerstoff zu blockieren, sondern kann auch vollständig verbraucht werden, indem sie bei der gewünschten Temperatur mit Sauerstoff reagiert. Die Auswirkungen des Herstellungsverfahrens, des Reaktionsmediums und der Reaktionsparameter auf die Eigenschaften der Niobkohlenstoffschicht wurden untersucht und die optimalen Prozessbedingungen ermittelt: Temperatur 600 Grad, Reaktionszeit 270 min, Luftdruck 0,04 MPa.

Die Oberflächenmorphologie, chemische Zusammensetzung, Verteilung und Gleichmäßigkeit der Beschichtung wurden durch Rasterelektronenmikroskopie, Röntgenphotoelektronenspektroskopie, elektronenmikroskopische Analyse, Raman-Spektroskopie und Rasterkraftmikroskopie charakterisiert. Der Sauerstoff- und Kohlenstoffgehalt wurde mit ONH- und CS-Analysatoren bestimmt. Das oberflächenmodifizierte Niobpulver wurde mit Molybdänpulver gemischt und vakuumgesintert, um Nb-Rohlinge mit Mo-10-Prozent und einem Sauerstoffgehalt von 190 ppm, einem Kohlenstoffgehalt von 290 ppm und einer relativen Dichte von 93 % zu erhalten. Die Qualität dieses Rohlings ist deutlich besser als die mit nicht oberflächenmodifiziertem Niobpulver.

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