用于钡-钪酸盐扩散阴极的靶的制作方法
【专利摘要】本发明涉及钡-钪酸盐扩散阴极或其它钡-钪酸盐材料的制作的领域。氧化钪(钪氧化物)含量越高时，含有BaO、CaO、Al2O3和SC2O3的混合物的靶(66)趋于更稳定。然而，增加的氧化钪含量导致降低的发射能力。BaO和CaO反应的失稳效应被更为惰性的SC2O3以及另外的AI2O3成份抵消，因为不仅增加的氧化钪含量使该材料稳定，而且增加的氧化铝(铝氧化物)含量提高稳定性。
【专利说明】用于钡-钪酸盐扩散阴极的靶
【技术领域】
[0001]本发明涉及钡-钪酸盐(scandate)扩散(dispenser)阴极或其它钡-钪酸盐材料的制作的领域。特别地，本发明涉及在钡-钪酸盐扩散阴极的制作中使用的用于物理薄膜沉积的靶材料，由这种靶材料制成的靶，这种靶材料在钡-钪酸盐扩散阴极的制作中的用途，制作钡钪酸盐扩散阴极的方法，以及用于制作在钡-钪酸盐扩散阴极的制作中使用的用于物理薄膜沉积的这种靶的方法。
【背景技术】
[0002]借助激光消融沉积(LAD)或诸如溅射的其它物理沉积方法，使用合适的靶制作有高电子发射能力的高发射性顶层钡-钪酸盐扩散阴极，其中通常目的是得到稳定的靶以允许可再现的和可靠的制备。
[0003]这种扩散阴极被用在或者可以用在特别是用于电子束光刻的各种真空管，而且被用在或者可以用在电视用阴极射线管、高频管、微波管、X射线管、热离子转换器等。顶层钡-钪酸盐阴极典型地含有表面络合物形式的以及在基质基体(例如钨W)上和/或中(作为浸溃剂)的扩散化合物形式的钡Ba和钪Sc以及氧0，其中顶部涂层进一步含有例如铼Re的合适金属。利用这种扩散阴极，在浸溃剂与基质基体的界面反应期间产生原子Ba，其中所产生的Ba通过较缓慢的表面扩散以及扩散通过固态基体而到达外层中的Sc2O3粒子。
[0004]例如先前已经在EP07 57370A1、DE19828729A1和DE19961672A1中描述了用于制作这种阴极以及这种阴极的构成和结构的方法，所述阴极在大约1030°C的真实温度能够供应300-400A/cm2的饱和电子发射电流密度。
[0005]用于LAD或其它类似薄膜沉积方法(提供超精细粒子或紧凑层)的某些传统靶材料涉及的问题在于，对于可再现制造大量上述阴极而言，相应靶表现出不足的机械稳定性。
[0006]传统扩散阴极的一个示例包括在W基体上的第一中间LAD层，该第一中间LAD层由 4Ba0.Ca0.Al2O3.ySc203 (0.2〈y〈l)组成(参考例如 DE19828729A1)。与用于其它层的 Re和Sc2O3靶相比，已知的靶证明是有问题的。然而，非常期望提供这种中间层，从而在提升的温度在初始阴极活化期间获得足够数量的高发射性{Ba，Sc，0}表面络合物。
[0007]对于传统扩散阴极，提供了活化过程，在该活化过程期间，典型地在超高真空下且在高于阴极的平常操作温度的温度下，从在中间层中提供的Sc2O3和BaO的反应和/或从Sc2O3和原子Ba产生高发射性{Ba，Sc，0}表面络合物(更具体地指这样的表面层，其含有含(Ba，Sc, O)的络合物，厚度为10至500nm的量级)。例如，对于热离子铼_钡_钪酸盐阴极的情形，在2小时的初始活化过程之后，直至最后达到大约300至400A/cm2的饱和发射i1(?，观察到大约100小时的较长附加活化阶段。
[0008]上文提到的平常操作温度在这种情况下为大约965 °C Mo_Br (Mo-Br=钥亮度=辐射温度)，这是在阴极单元的Mo帽上利用高温计测量的，其中965°CM()i对应于大约1033°C的真头温度。
[0009]期望减小或者甚至彻底避免在初始活化过程之后的附加活化阶段，即，尽可能快地获得最佳发射，同时在阴极的寿命(>5000小时)中始终维持该最佳发射。
【发明内容】
[0010]在钡-钪酸盐扩散阴极的上下文中，本发明的一个目的是提供一种中间层以允许这种减小或省略该附加活化阶段，同时用于借助物理薄膜沉积产生这种中间层的靶是足够稳定，特别是在机械方面，并且允许可靠的和可再现的制作。在更一般的上下文中，一种目的是提供一种用于借助物理薄膜沉积产生钡-钪酸盐层的靶，该靶是足够稳定的，特别是在机械方面，并且允许可靠的和可再现的制作。
[0011]此目的是通过一种在钡-钪酸盐扩散阴极或其它钡-钪酸盐材料的制作中使用的用于物理薄膜沉积的靶材料实现，其中该靶材料包括或由氧化钡BaO、氧化钙CaO、氧化铝Al2O3和氧化钪Sc2O3的混合物组成,其中BaO:CaO = Al2O3 = Sc2O3的摩尔比例为b:c:x:y,其中2≤b≤5，1≤c≤3，2≤x+y≤b+c并且0.1≤y≤I。
[0012]本发明进一步提供一种靶材料在钡-钪酸盐扩散阴极或其它钡-钪酸盐材料的制作中的用途，其中该祀材料包括或由氧化钡BaO、氧化钙CaO、氧化招Al2O3和氧化钪Sc2O3的混合物组成，其中BaO:CaO = Al2O3 = Sc2O3的摩尔比例为b:c:x:y，其中2≤b≤5，1≤c≤3，
2≤ x+y ≤ b+c 并且 0.1 ≤ y ≤ I。
[0013]该目的还通过一种制作钡钪酸盐扩散阴极的方法实现，该方法包括下述步骤:提供多孔金属本体，该多孔金属本体具有表面并且浸溃有一种或多种化合物以用于至少将钡和钪扩散到表面；借助物理薄膜沉积在该多孔金属本体上提供中间层，该中间层包括或由BaO、CaO、Al2O3和Sc2O3组成；以及提供外金属层，其中使用靶材料用于该中间层的物理薄膜沉积，该靶材料包括或由氧化钡BaO、氧化钙CaO、氧化铝Al2O3和氧化钪Sc2O3的混合物组成，其中BaO:CaO:Al2O3:Sc2O3的摩尔比例为b:c:x:y，其中2≤b≥5，1≤c≤3，
2≤ x+y ≤ b+c 并且 0.1 ≤ y ≤ I。
[0014]本发明还提供一种用于制作在钡-钪酸盐扩散阴极或其它钡-钪酸盐材料的制作中使用的用于物理薄膜沉积的靶的方法:提供氧化钡BaO、氧化钙CaO、氧化铝Al2O3和氧化钪Sc2O3的混合物；烧结或熔化该混合物以形成该祀，其中该祀中BaO:CaO = Al2O3:Sc203的摩尔比例为 b:c:x:y,其中 2<13<5,1<(3<3,2< x+y ^ b+c 并且 0.1 < y < I。
[0015]根据具体实施例，该靶材料进一步包括:除了氧化钡之外，选自由氧化锶SrO、氧化镧La203、氧化乾Y2O3和氧化铕Eu2O3组成的群组(即SrO、La203、Y2O3和/或Eu2O3)的一种或多种氧化物；和/或，除了氧化钪之外，一种或多种稀土元素的一种或多种氧化物或者以钪为主要稀土元素的各稀土元素的氧化物的混合物。
[0016]特别地，添加氧化铕(铕氧化物)和/或氧化钇(钇氧化物)被发现对于例如得到的阴极的发射寿命是有帮助的。氧化铕(如果有)的添加量的优选范围按靶材料重量计总计为IOppm至1%。氧化乾(如果有)的添加量的优选范围为10至250ppm。
[0017]对于除了例如BaO之外使用La2O3的情形,与仅仅使用BaO相比,根据本发明从薄膜沉积得到的层(例如Ba18tlLaci l3ScAlO5而不是Ba2ScAlO5)具有缺陷结构。氧化镧的添加量L的优选范围为O≤LSy或O≤LS0.15。另外，氧化锶的添加量S的优选范围为O≤S≤I。
[0018]发明人假设提供上文指出的缺陷结构引起就钡的释放特性而言的改进。[0019]除了氧化钪之外的一种或多种稀土元素的一种或多种氧化物或者以钪为主要稀土元素的各稀土元素的氧化物的混合物的添加量R的优选范围为< 33%。
[0020]在以钪为主要稀土元素的各稀土元素的氧化物的混合物中，钪的摩尔数量为其它稀土元素的组合摩尔数量的至少3倍。
[0021]对于分别提供除了氧化钡之外的Sr、La、Y和/或Eu的氧化物以及除了氧化钪之外的其它稀土元素的氧化物，取决于稀土元素和碱土金属元素的原子尺寸，在本领域技术人员所理解的某些极限之内的所有类型的添加或缺陷都是有可能的。
[0022]应指出，此处讨论的占位符b、C、X和y的值不限于整数值，虽然传统上经常使用b、c和X具有整数值的示例，比如b=4, c=l, x=l ；b=3, c=l, x=l ;或者b=5, c=3, x=l。应理解，这些值也可能是分数，从而得到扩散阴极的期望效应，只要对于阴极而言，与孔壁的材料(例如钨)的接触得到保证即可。
[0023]对于传统制作的顶层钡-钪酸盐阴极，或者该中间层不具有所期望的属性并且需要上文所述的附加活化阶段，因为可用的LAD靶或靶材料不提供中间层的所期望的构成；或者制作不是足够可靠的和可再现的，因为靶或靶材料不表现出足够的(机械)稳定性。然而本发明旨在克服这些缺点。
[0024]发明人发现，氧化钪(钪氧化物)含量越高时，含有BaO、CaO、Al2O3和Sc2O3的混合物的靶趋于更稳定。然而，增加的氧化钪含量导致降低的发射能力，因为显然需要足够高的Ba/Sc比例。发现Ba/Sc比例优选地大于1，推测这是由于络合物构成的原因以及另外由于在活化期间易挥发Ba/BaO的大量损失。
[0025]发明人另外发现，不稳定性的原因是由BaO和CaO与空气中的CO2和水反应造成，这伴随着颗粒膨胀和粉末化。
[0026]根据本发明，BaO和CaO反应的失稳效应被更为惰性的Sc2O3以及另外的Al2O3成份抵消，因为发明人另外发现，不仅仅增加的氧化钪含量使材料稳定，而且增加的氧化铝(铝氧化物)含量还提高稳定性。
[0027]因而，根据本发明，靶材料(其可以典型地或者通过压制或烧结或者经由熔化物而制备成圆柱形式)仍然提供略低的钪含量(维持期望的Ba/Sc比例)，而与已知靶材料相比氧化铝含量增大，因而获得暴露于空气时稳定并且同时表现出高Ba/Sc比例的靶。对于b:c:x:y革巴材料(在下文中缩写为bcxy),满足条件x+y ^ b+c并且0.1≤y≤I则表现出期望特性。例如,具有b=4,c=l的材料(在下文中缩写为41xy)确保了适合于高发射的Ba/SC>4，并且另外(Ba+Ca): (Al+Sc) >5:4提供非常稳定的靶。
[0028]看上去对于避免或减小附加活化阶段是决定性的是:存在足够的Ba供应(补偿和补给在初始活化期间的Ba损失)。
[0029]根据本发明，提供了一种在基质基体上的中间层，该中间层具有合适的构成以用于提供这种供应。
[0030]发明人进行的测试表明下述结果:
在初始时，从与ySc203 (y优选地在0.2至0.6的范围内，特别地y=0.25)组合的熔化的411浸溃剂(4Ba0.Ca0.Al2O3)制作靶，从而提供增加数量的发射性钡-钪酸盐({Ba-Sc-O}络合物)而不是彻底取决于通过浸溃剂和基质基体(钨)之间的反应产生的Ba。
[0031]另外，使用比如BaSc204、Ba2Sc2O5^ Ba3Sc4O9的已知稳定钡-钪酸盐用于中间层，研究顶层钪酸盐阴极。这些化合物都具有小于或等于I的原子比例Ba:Sc。发现这些材料不引起发射或寿命方面的改进。实际上与此相反，发现发射特性的显著恶化。
[0032]在高发射性钪酸盐阴极上借助高分辨率表面检查，另外发现在表面处提供了Ba:Sc比例大于I的络合物。由于Ba/BaO趋于蒸发得比Sc2O3快得多，发明人意识到也需要一种具有(优选地远远)大于I的Ba: Sc比例的靶材料。
[0033]借助从熔化的411材料获得的411-0.25靶(即Ba: Sc=8)，获得了发射方面的良好结果。然而，发现这种靶机械上不稳定(尽管干燥储存)并且在短时间内破碎。411-0.35靶(即Ba:Sc≈ 6)提供仍然足够的发射属性并且表现出稍微更佳的机械稳定性。y>0.5的411y靶证明是机械上稳定的。然而，所获得的阴极的发射特性显著减小。
[0034]通过比较经由熔化(可能高达y=0.5)获得的以及通过压制和烧结获得的圆柱靶(特别适合于LAD)的属性,确认了上述发现，这也表明y=0.5的祀不如y=l的祀(Ba:Sc=2)稳定。
[0035]因而，增大靶中的氧化钪含量则增大靶的机械稳定性，但是损害发射性能，并且反之亦然。
[0036]本发明人专心于确定缺乏机械稳定性的起因，并且最终发现具有足够稳定性以允许在制作环境中长时间使用的靶材料。
[0037]发现缺乏机械稳定性的显著起因是BaO和CaO与周围气氛的CO2和水之间的反应，导致产生BaC03、CaCO3以及钡和钙氢氧化物。这些化合物具有不同的密度和热膨胀系数。得到的应力导致靶破碎，即瓦解成粉末/颗粒。即使在压制和烧结的靶(具有多孔性)的情形中这种后果最严重，这种破碎也发生在通过熔化获得的靶中，推测这是由于晶粒太大引起。
[0038]Al2O3和Sc2O3不按上述方式与CO2或水反应，并且因此整体上对靶具有稳定效应，特别是在超过(Ba，Ca):Sc=5:2的增大数量范围内，这变得显著。
[0039]借助本发明，Al2O3和Sc2O3的稳定效应被用于允许期望的Ba/Sc比例(例如>4)(提供高发射)，其中(Ba+Ca): (Al+Sc)比例(例如>5:4)允许非常稳定的靶。
[0040]根据本发明的靶的稳定性(特别地另外鉴于超过I年的暴露时间)提供了显著贡献以实现恒定沉积条件并且因而实现大数量扩散阴极的可再现的制作。
[0041]根据具体实施例，该靶材料满足0.l<y<0.5。发现更高的Ba: Sc比例对于高发射是有利的。根据对于高发射是有利的另一有利实施例，该靶材料满足0.l〈y〈0.4。根据特别优选的实施例，该祀材料满足y=0.35或y=0.25。
[0042]根据另一具体实施例，该靶材料满足b: c为下述其中之一:4:1，3:1或5:3。发现用于受浸溃阴极的浸溃剂的这种比例保证了从阴极孔到表面的良好钡补给。这于是也帮助从具有例如钨基体的含BaO的靶材料的钡供应。
[0043]根据具体实施例，该靶材料进一步包括选自由钡、钙、铝和钪组成的群组的两种或更多种元素的一种或多种氧化物。这种氧化物可以被添加以提高得到的靶的稳定性。
[0044]除了这样在制作靶之前在靶材料中包括另外氧化物，靶制作(例如烧结或熔化)也会由于内部反应而导致另外化合物，其中根据本发明另一实施例的示例为包括在靶中的Ba2ScAlO5，其表现出提高的稳定性。【专利附图】
【附图说明】
[0045]本发明的这些和其它方面将通过下文所述实施例而显见，并且参考下文所述实施例进行阐述。
[0046]在附图中:
图1示出根据本发明的用于制作靶的方法的可替换实施例，
图2示出使用根据本发明的靶的LAD布置的图示，以及 图3示出根据本发明的制作钡钪酸盐扩散阴极的方法的实施例。
【具体实施方式】
[0047]图1示出根据本发明的用于制作靶的方法的可替换实施例。以具有被溶解而获得411材料(BaO、CaO、Al2O3，摩尔比例为4:1:1)的适当数量组成物的溶液开始，形成沉淀物(步骤12)并且在合适炉内在1400°C在O2或H2气氛中产生氧化物(步骤14或14 ‘)。将Sc2O3和Al2O3添加和混合到所得到的粉末(步骤16)。可替换地，也可以将Al2O3和Sc2O3添加到悬浮液。
[0048]可替换地或者作为上文的补充，还可能在1400°C在真空中或者在例如氩、氦或N2的惰性气氛中进行沉淀物(氢氧化物/碳酸盐)的分解。
[0049]对于烧结的情形，随后利用高压将混合的粉末(即靶材料)压制成圆柱形式(步骤18)，并且在1650°C至1700°C范围中的温度烧结(步骤20)。
[0050]可替换地，熔化该靶材料(步骤22)，然而这需要超过1700°C的更高温度。
[0051]在大约1650°C直至或超过1700°C在Mo坩埚中烧结或熔化41 Iy应该在不(或者至少基本上不)含有H2O或O2的气氛中进行。为了避免气体夹杂物(所形成的靶内部的孔洞)，H2是优选的(另外原因在于还原功能以保持坩埚完好无损)。氦是好的选择，因为比如H2和He的原子/分子小得足以逃逸。
[0052]即使氩、N2或者比如N2/H2或Ar/H2的混合气体可能被使用，上述选择仍是优选的，因为后面这些气体和混合物难以从烧结的靶移除或者会导致形成氮(氧)化物化合物。鉴于BaO的挥发性，H2和He也比真空更优选。
[0053]取决于靶材料的构成，会获得各成份的混合相，例如Ba2ScAlO5,这进一步改进了针对包括湿气的空气的耐受性以及在包括湿气的空气下的稳定性。
[0054]除非靶在上述步骤期间已经被提供有钻孔(bore)，得到的靶被提供(步骤24)这种钻孔以用于将该靶安装于在借助LAD制作扩散阴极中使用的其它靶共同的轴上。
[0055]视情况而定，会需要对靶的另外机械处理(例如，缩短/切割圆柱体)(步骤26)。
[0056]为了不折中机械稳定性，该机械处理应该不包括使用水或湿气。优选地，该处理应或者该以干燥方式或者使用液体来提供，该液体不是水并且不与靶的成份反应。合适的液体为异丙醇或癸醇(decan)。另外，在钻孔时可以由惰性气体流提供冷却。
[0057]在该处理之后，在此实施例中(在O2或干燥空气下)在大约1400°C提供进一步烘焙的步骤28，以用于恢复在表面的任何化学变化。
[0058]对于其它沉积方法(例如溅射)的情形，钻孔是不需要的，其中预期的沉积方法通常影响靶的几何。
[0059]在一个示例中，411-碳酸盐粉末与0.65 Al2O3和0.35 Sc2O3 (摩尔比例)混合，并且随后在1400°C转变为氧化物。得到的粉末被压制成圆柱形式(包括中心销)并且在H2下在1600°C烧结。在冷却之后，靶圆柱体被切割到一定长度并且在O2或干燥空气下再次加热到1000°C至1400°C。如此获得的靶是稳定的并且在空气下不表现出任何重量增加。
[0060]图2示出使用根据本发明的靶的LAD布置50的图示。
[0061]原则上，技术人员熟悉激光消融沉积(LAD)的过程，并且因此可以省略对该过程和布置的详细解释。
[0062]图2的LAD布置50包括平均功率为大约60W并且最大脉冲能量为6焦耳的KrF准分子激光器52( λ =248nm)，由于电子激发而非热激发的原因，该激光器非常适于诸如W或Re的难熔金属的LAD。准分子激光器52的束通过UV石英窗口 56被引导到不锈钢消融腔54(具有UHV)中，使得它碰到旋转的圆柱形多靶58。具有消融的超精细粒子的等离子体羽流60在靶上方形成，并且超精细粒子被载气(由箭头62图示)运载到基板64。包括根据本发明(4 Ixy)的祀材料66、Sc2O3材料68和铼材料70的圆柱形多祀58的另一视图被插入图2。
[0063]图3示出根据本发明的制作钡钪酸盐扩散阴极的方法的实施例。
[0064]在步骤102，提供多孔金属本体，该多孔金属本体浸溃有一种或多种化合物以用于至少将钡和钪扩散到表面。在步骤104，借助LAD(作为物理薄膜沉积的示例)在多孔金属本体上提供包括或由Ba0、Ca0、Al203和Sc2O3组成的中间层。另外，在步骤106，提供外金属层。最后在步骤108，完成扩散阴极。除了使用的根据本发明的靶(材料)之外，这些步骤的细节对应于用于制作扩散阴极的传统步骤的细节。
[0065]优选地，靶的表面应该是平滑的，并且对于LAD的情形，应该在距激光器光学元件的恒定距离中并且在恒定条件下被消融。这包括借助适当定向的扫描对靶表面进行均匀的消融以及移除表现化学变化的表面区域或部分。
[0066]出于LAD的目的，靶的平坦几何(矩形杯的靶)不是非常合适的，因为靶必须与典型地圆柱形的其它靶(例如用于Re和Sc2O3的靶)结合，其中另外旋转的圆柱靶利用相同数量的材料为消融提供显著更大的表面。就降低的表面粗糙度和增加的靶可用性而言，降低的消融深度是优选的。
[0067]上文的解释主要侧重于41xy靶材料，不过本发明不限于此。本发明也涵盖例如53xy或31xy表示的其它构成。通常,合适的材料可以由bcxy (b: BaO, c:CaO, x: Al2O3以及y: Sc2O3)表示,对于 b:c:x:y,其中x+y ≤ b+c 并且 0.1 ≤y ≤ 1,优选地0.l≤y≤0.5，特别优选地0.l≤y≤0.4。
[0068]所描述的靶材料不限于用于顶层钡钪酸盐扩散阴极的LAD应用，而也可以用作用于例如磷光体、高温超导体或陶瓷层(其包括Ba和/或Ca和/或Sr，与惰性氧化物混合，该惰性氧化物例如为Sc族或稀土元素的一种或多种氧化物或者为氧化镁)的制作的靶材料(或具有类似构成)。
[0069]本说明书 侧重于物理薄膜沉积。例如，包括在氧气气氛和/或含有H2O的气氛下的加热步骤以用于将化合物分解为氧化物的、使用溶解的金属盐(回旋/浸泡/喷射/化学浴沉积)或者有机金属化合物(例如CVD)的其它沉积方法在当前看来不适于制作钡-钪酸盐扩散阴极，因为多孔金属本体(由钨或钥制成)将受到氧化。然而如果在使用上与当前的物理薄膜沉积方法相似的另外方法成为可用的，本发明被理解为适用于所述另外方法。[0070]尽管本发明已经在附图和前述说明书中予以图示和描述，这种图示和描述被认为是说明性或示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和达成对所公开实施例的其它变型。在权利要求中，词语"包括"不排除其它元件或步骤，并且不定冠词〃一〃("a"或"an")不排除多个。在互不相同的从属权利要求中列举某些措施的纯粹事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应解读为限制范围。`
【权利要求】
1.一种在钡-钪酸盐扩散阴极或其它钡-钪酸盐材料的制作中使用的用于物理薄膜沉积的祀材料(66), 其中该靶材料(66)包括或由氧化钡BaO、氧化钙CaO、氧化铝Al2O3和氧化钪Sc2O3的混合物组成， 其中BaO: CaO IAl2O3:Sc203的摩尔比例为b:c:x:y,其中2≤b≤5，1≤c≤3，2 ^ x+y < b+c 并且 0.1 < y < I。
2.根据权利要求1所述的靶材料(66)，其中该靶材料(66)进一步包括: 除了氧化钡之外，选自由氧化银SrO、氧化镧La2O3、氧化钇Y2O3和氧化铕Eu2O3组成的群组的一种或多种氧化物，和/或 除了氧化钪之外，一种或多种稀土元素的一种或多种氧化物或者以钪为主要稀土元素的各稀土元素的氧化物的混合物。
3.根据权利要求1所述的靶材料(66)，其中0.l<y<0.5。
4.根据权利要求1所述的靶材料(66)，其中b:c为下述其中之一:4:1、3:1或5:3。
5.根据权利要求1所述的靶材料(66)，进一步包括选自由钡、钙、铝和钪组成的群组的两种或更多种元素的一种或多种氧化物。
6.一种用于物理薄膜沉积的靶(66)，其中该靶由根据权利要求1所述的材料(66)制成。
7.根据权利要求6所述的靶(66)，进一步包括Ba2ScAlO5t5
8.—种靶材料(66)在钡-钪酸盐扩散阴极或其它钡-钪酸盐材料的制作中的用途， 其中该靶材料(66)包括或由氧化钡BaO、氧化钙CaO、氧化铝Al2O3和氧化钪Sc2O3的混合物组成， 其中BaO: CaO IAl2O3:Sc203的摩尔比例为b:c:x:y,其中2≤b≤5，1≤c≤3，2 ^ x+y < b+c 并且 0.1 < y < I。
9.根据权利要求8所述的靶材料(66)的用途，其中该靶材料(66)在物理薄膜沉积步骤中使用，以用于在该扩散阴极中产生包括或由BaO、CaO、Al2O3和Sc2O3组成的中间层。
10.一种制作钡钪酸盐扩散阴极的方法，其包括下述步骤: 提供(102)多孔金属本体，该多孔金属本体具有表面并且浸溃有一种或多种化合物以用于至少将钡和钪扩散到该表面， 借助物理薄膜沉积在该多孔金属本体上提供(104)中间层，该中间层包括或由BaO、CaO、Al2O3和Sc2O3组成，以及提供(106)外金属层， 其中使用靶材料(66)用于该中间层的物理薄膜沉积，该靶材料包括或由氧化钡BaO、氧化钙CaO、氧化铝Al2O3和氧化钪Sc2O3的混合物组成， 其中BaO: CaO IAl2O3:Sc203的摩尔比例为b:c:x:y,其中2≤b≤5，1≤c≤3，2^ x+y < b+c 并且 0.1 < y < I。
11.根据权利要求10所述的方法，其中该物理薄膜沉积包括激光消融沉积和/或溅射。
12.一种包括由根据权利要求10所述的方法制作的钡钪酸盐扩散阴极的装置。
13.一种用于制作在钡-钪酸盐扩散阴极或其它钡-钪酸盐材料的制作中使用的用于物理薄膜沉积的靶的方法:提供(12，14，14’，16)氧化钡BaO、氧化钙CaO、氧化铝Al2O3和氧化钪Sc2O3的混合物， 烧结(20)或熔化(22)该混合物以形成该靶(66)， 其中该靶中BaO:CaO = Al2O3 = Sc2O3的摩尔比例为b:c:x:y，其中2≤b≤5，1≤c≤3，2 ≤ x+y < b+c 并且 0.1 < y < I。
【文档编号】H01J1/142GK103703162SQ201280038617
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年7月31日 优先权日:2011年8月3日
【发明者】G.F.加尔特纳, W.C.科尤尔 申请人:皇家飞利浦有限公司