高纯镱靶材（Yb）产品概况

元素符号Yb。原子量173.04(3)。原子序数70。镧系元素。银白色金属。有延性，质较软。有两种晶体结构：α-型为面心立方晶系(室温-798℃);β-型为体心立方(高于798℃)晶格。 不溶于冷水，可溶于酸、液氨。在空气中相当稳定。其氧化态有+2、+3。

在地壳中的含量为2.66×10%。主要存在于磷钇矿和黑稀金矿中，独居石中的含量为0.03%。

银白色软金属，有光泽，易氧化，在空气中缓慢地被腐蚀，溶于稀酸和液氨。有延展性的银白色金属，富于光泽。

金属镱为银灰色，有延展性，质地较软，室温下镱能被空气和水缓慢氧化。

靶材简要制作流程

原料：高纯金属镱锭，纯度≥99.99%；真空电子束熔炼提纯，严控氧、碳、氮间隙杂质，氧含量≤350 ppm。

致密化：高纯氩气保护热锻 + 热等静压 HIP；烧结温度 700‑780 ℃，压力 80‑120 MPa，保温 2‑3 h，全程隔绝空气防止氧化。

热处理：600‑680 ℃氩气氛围去应力退火，调控晶粒，平均晶粒≤150 μm。

后加工：惰性保护气氛下数控机加工，金刚石砂轮精磨，表面粗糙度 Ra≤0.8 μm；丙酮‑乙醇超声清洗。

绑定：铟焊绑定铜背板；成品相对密度≥98.0%；GDMS 确认纯度 99.99%；探伤无裂纹气孔，真空封装保存。

金属镱薄膜性能（磁控溅射）

结构热学性能晶体结构：室温 α‑Yb 面心立方 FCC；＞798℃转变为 β‑Yb 体心立方 BCC；室温沉积薄膜以面心立方结构为主；室温溅射晶粒尺寸 8‑32 nm；衬底加热＞200 ℃晶粒长大；常用膜厚 5‑200 nm；残余应力‑100 ~ ‑520 MPa（压应力）；热膨胀系数(26.0X10^-6 K^-1)；薄膜热导率 14‑19 W/(m・K)；＞150 ℃大气环境快速氧化生成Yb₂O₃)。

电学性能块体镱电阻率 25.0 μΩ・cm@25℃；未退火溅射镱薄膜电阻率 60‑110 μΩ・cm；300 ℃真空退火后降至 38‑70 μΩ・cm；电阻温度系数 0.0018‑0.0033 K⁻¹；载流子浓度(5X10²¹‑1.1X10²² cm^-3)；薄膜减薄，晶界散射增强，电阻率上升。

磁性能室温弱顺磁性，稀土金属中磁化率最低；对磁控溅射磁场干扰很小，无铁磁转变。

力学性能（纳米压痕）纳米硬度 1.8‑3.8 GPa；弹性模量 28‑36 GPa；质地偏软延展性好；膜‑基结合力 22‑50 N；膜厚＞150 nm 高残余应力下易起皮、微裂纹。

光学性能550 nm 可见光反射率 50‑60%；折射率 n@550 nm：2.0‑2.6；消光系数 k：2.1‑3.0；氧化生成氧化镱后，红外波段具备特征发光吸收特性。

化学稳定性常温大气缓慢氧化，表面生成Yb₂O₃氧化层；遇热水、稀酸发生反应；＞150 ℃剧烈氧化；不耐稀酸腐蚀；靶材与薄膜样品需真空或惰性气氛保存。

薄膜应用
OLED 电子注入层 / 阴极薄膜：5‑30 nm 镱薄膜，功函数～2.6 eV，匹配有机 LUMO 能级；器件工作电压降低 0.4‑0.8 V，电光转换效率提升 15‑25%，提升 OLED 器件稳定性。
钙钛矿太阳能电池界面修饰层：8‑25 nm Yb 修饰薄膜，提升电子抽取能力，开路电压提升 40‑80 mV，电池光电转换效率提升 1.5‑2.8%。
激光增益介质前驱薄膜：镱掺杂发光薄膜，Yb³⁺1030 nm 特征发光，光致发光强度较普通掺杂提升约 40%，用于固体激光、光波导器件。
特种合金薄膜与压力传感薄膜：稀土功能传感薄膜，压力响应灵敏度 0.22 mV/(V・MPa)，用于微型压力传感器件。
特种装饰涂层：金属质感功能镀层，膜厚 80‑150 nm，盐雾测试可达 480 h，用于消费电子外观镀层。
科研实验：稀土异质结、稀土非晶合金薄膜、发光材料科研样品。
备注：金属镱挥发性在稀土金属中偏高，化学活性强；溅射本底真空建议优于(5X10 -4Pa)；转运存储必须真空封装。