高功率脉冲磁控溅射研究进展

摘要：

高功率脉冲磁控溅射(High-power impulse magnetron sputtering,HiPIMS)是一种峰值功率极高,靶材原子高度离化的离化物理气相沉积技术.HiPIMS电源高压脉冲输出到磁控靶的脉冲功率密度可达103kW/cm2;施加在溅射靶上的负电压只有在达到或超过”雪崩式”放电机制的阈值电压时才能获得百安级的靶电流峰值;在瞬时高压脉冲的作用下,靠近靶表面的离化区域等离子体密度可以达到1018～1019 m-3,试验测得Cu等离子体的离化率可达60％～70％;脉宽、频率、波形等脉冲特征对等离子体放电有显著影响,进而影响沉积速率和薄膜性能;相比直流磁控溅射,可以获得更加平滑致密的沉积薄膜,改善膜基结合反应,同时拥有良好的绕镀性;偏压、沉积速率和气压等会对HiPIMS的沉积过程产生影响,进而影响薄膜的显微组织和力学性能.

关键词： 高功率脉冲磁控溅射技术 放电特性 沉积工艺 薄膜性能

作者: 暴一品 李刘合 刘峻曦 张骁

作者单位: 北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京100191 昊普利(北京)真空科技有限公司,北京100191

会议类型: 国内会议

会议名称: 2014全国荷电粒子源、粒子束学术会议(中国电工技术学会第十五届全国电子束离子束学术年会、粒子加速器学会第十四届全国离子源学术交流会、中国机械工程学会焊接分会高能束及特种焊接2014年学术交流会、北京电机工程学会第十三届粒子加速器学术交流会)

会议地点: 兰州

会议语种:中文

页码: 52-58

在线出版日期: 2014-09-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）