用于预测多元拼合靶材制备的薄膜成分的预测方法

本专利技术已在多种领域进行实施运用，取得了良好的成效，具体包括：1、制造业领域中，为解决我国“35项卡脖子技术”之一高端刀具涂层的制备，发明人基于参评专利技术成功研制出新一代原子自组装梯度纳米涂层刀具产品，打破了切削刀具市场长期被瑞典山高、山特等西方公司垄断的局面，利用拼合靶结合薄膜组分预测技术，可以大幅加快高端刀具涂层的研发生产工作，涂层成分精确可控，有利于稳定的进行大规模刀具涂层的生产工作。经项目组自实施验证，利用本发明专利制备的纳米梯度薄膜，与国外行业龙头公司的产品相比，其各项性能指标均达到国际一流水平，具备极强的竞争力。

2、半导体领域中，武汉拓材科技有限公司引进本发明专利技术，在半导体原料干锅表面镀覆碳化硅涂层材料，用于第二代半导体高纯原材料确、锢、铐等块体与粉末的提纯生产，解决了行业内石墨増蜗寿命低且容易在提纯过程中掉粉等难题。打破了美国对我们高端管道提原材料的垄断局面，己实现了对国内外芯片厂家稳定供货。湖北晶星科技股份有限公司引进了本参评专利技术，在集成电路高纯电子气体生产中的管路内壁表面镀覆碳化硅涂层材料，极大地增加了管路内壁的机械强度和耐蚀性，使管路能够长时间承受管内高纯电子卤化物气体的冲刷和腐蚀，大幅度提升了电子气体四氯化硅、TEOS等产品的产能，取得了显著的经济效益，为半导体行业的制造赋能。

3、技术通用性：本发明专利已在靶丸材料制备、刀具涂层研发、半导体材料提纯等技术领域成功应用。本发明专利还可应用于碳化硼、硼碳氮等薄膜的制备，在多种材料制备中进行运用，如超导材料制备、生物材料制备、铁电和铁磁材料等多方面领域；在诸多产品上得到应用，如光学薄膜、集成电路薄膜、液晶显示器、光盘和磁盘等。

一、经济效益

发明人积极推动本发明专利及相关专利应用于高新技术企业的研发、生产之中，与武汉拓材、汉创新材、广东汇成和湖北晶星等科技企业进行的深度合作。“

半导体原料増垠表面碳化硅涂层技术，助力武汉拓材科技有限公司成为了中国高端精细功能材料的引领者。产品广泛应用于新一代化合物半导体芯片制备。2021年销售额有望突破3亿元，新增50个就业岗位。

“集成电路高纯电子气体生产中管路表面碳化硅涂层优化关键技术”助力湖北晶星科技股份有限公司研发了一套纯度达9N以上的高纯TE0S（芯片制造中关键原材料）的生产工艺，成功替代了美国进口材料。2021年销售额有望突破2亿元，新增30个就业岗位。

“纳米梯度涂层物理气相沉积技术”助力汉创新材涂层（武汉）有限公司实现精密刀具涂层装备-工艺-材料全面取代进口，打破垄断，整套技术体系绕开国外专利体系壁垒。2021年起，涂层产品己占领华中市场（湖北、河南），正在向华东地区辐射。3年内增销售额有望突破2亿元，60个就业岗位。

“原子自组装物理气相沉积技术与装备”助力广东汇成真空科技股份有限公司实现高端涂层（薄膜）装备国产化，公司己成为华南地区真空镀膜装备龙头企业，2021年有望实现IP0,销售额有望突破10亿元。

二、社会效益

专利技术对促进科技进步、保障国家安全起着重要作用：

1、专利技术对多元薄膜制备生产带来了显著效果，国防领域中，成功应用于中国工程物理研究院激光聚变研究中心的激光惯性约束聚变靶丸的制备，生产出具有特定成分和厚度的多层微球壳，为激光惯性约束聚变研究中高增益燃料靶丸的制备提供了高品质的新型靶丸材料和合理的工艺路线，对于核爆模拟、效应试验等军事前沿领域的研究具有重要的意义，对保障国家和公共安全起到了重大作用。

2、半导体领域中，武汉拓材科技有限公司使用该专利技术，在半导体原料増垠表面沉积多元涂层，用于第二代半导体高纯原材料确、锢、铐等块体与粉体的提纯生产。解决了行业内石墨用蜗寿命短且容易在提纯过程中掉粉等难题。湖北晶星科技股份有限公司使用参评专利技术，用于集成电路高纯电子气体生产中管路表面碳化硅沉积，使四氯化硅、TEOS等产品的产能增加23%；参评专利技术促进了中国半导体行业的技术进步，打破了美国对我们高端半导体原材料的垄断局面，已实现了对国内外芯片厂家稳定供货。3.制造业领域中，该专利技术可用于超硬涂层的制造中，精密加工刀具与成型模具是现代工业“战场”中的“矛”与“盾”，而超硬涂层是给它们穿上“铠甲”，可显著提高加工效率和加工精度，延长使用寿命，降低加工成本，但切削刀具市场长期被瑞典山高、山特等公司垄断，利用拼合靶结合薄膜组分预测技术，可以大幅加快高端刀具涂层的研发工作，涂层成分精确可控，有利于稳定的进行大规模刀具涂层的生产工作。专利技术可广泛用于其它多种功能薄膜的制备中，包含光学薄膜、超导薄膜、铁性薄膜、防护薄膜等，具有广阔的发展前景。