一、石墨靶材的定义及特性
石墨靶材是一种以高纯度石墨为核心材料制成的溅射镀膜用功能材料。采用石油焦、沥青焦等原料经高温石墨化处理（2300-3000℃）制成，碳含量达99.95%以上，具有三维有序层状晶体结构，
其特性如下：
导电/导热性：电子迁移率可达2200cm²/(V·s)，支持微米级电路的高效导电；
热稳定性：热膨胀系数（0.5-1.5×10⁻⁶/℃）与硅基材料完美匹配，消除界面热应力；抗腐蚀性：在强酸、强碱及高温等离子体环境中保持稳定。
二、核心应用领域
半导体制造
用于5纳米以下制程芯片的磁控溅射工艺，形成原子级导电层，并作为氮化镓等第三代半导体的缓冲层，降低72%晶格失配度。
新型显示技术柔性OLED屏幕：溅射120nm厚透明导电膜，实现92%透光率与8Ω/sq方阻，支撑30万次折叠寿命；
AR/VR设备：构建1500PPI的micro-LED阵列导电网络，响应速度达0.1ms。
新能源与储能应用于空间站太阳能电池板的抗辐射涂层及锂电池负极材料的溅射镀层。
三、制备工艺流程
石墨靶材的制备工艺流程综合了传统石墨加工与复合材料技术，具体步骤如下：
1、原料处理
原料选择
采用高纯度石墨原料（如针状石油焦、沥青焦）或复合金属粉末（如钨粉、钼粉）。需通过煅烧去除挥发物和水分，并在高温（2200-3000℃）下进行纯化处理以降低杂质含量。
粉体加工原料经破碎、研磨至微米级颗粒（5-20μm），并通过筛分实现粒度分布控制，确保材料均匀性。
2、成型工艺
复合压坯制备
金属粉末（如W/Mo）与石墨粉按比例混合，加入粘结剂后冷压成型，形成多层复合结构。
成型方式等静压成型：用于高密度石墨坯体，分为冷等静压（常温）和热等静压（高温）。
热压烧结：将复合压坯与石墨基体置于真空热压炉中，通过高温（1600-2000℃）和压力实现致密化。
3、高温处理
石墨化
在2300-3000℃高温下进行石墨化处理，使碳原子从无序排列转变为三维有序层状结构，提升导电性和热稳定性。
特殊处理
针对复合材料，需通过动态平衡调整优化层间结合强度，减少热应力导致的界面分离。
4、后处理与加工
机械加工
采用切削、磨削等工艺将坯体加工成靶材所需形状（如旋转阳极盘），并确保表面平整度。
表面净化
通过氟利昂、氯气等气体去除残留杂质，再通入氮气清除反应气体，提升纯度。
