复合高功率脉冲磁控溅射放电等离子体特性-中国科学院宁波材料技术与.PDFVIP

第52 卷第1 期 真 空 VACUUM Vol. 52 ，No. 1 真 空 VACUUM 第52 卷 2015 年1 月 Jan. 2015 复合高功率脉冲磁控溅射放电等离子体特性* 李 1 ， 1 ， 2 ， 1 ， 1 小婵 柯培玲 许 辉 张 栋 汪爱英 （1.中国科学院宁波材料技术与工程研究所，中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室， 浙江 宁波 315201；2.宁波盾戈涂层技术有限公司，浙江 宁波 315000） 摘 要：高功率脉冲磁控溅射具有高的金属离化率，在薄膜制备表现出巨大的优势，成为当前磁控溅射 技术领域一个新的发展趋势。高功率脉冲磁控溅射的放电特性、等离子体特性等微观参数对薄膜质量控 制具有决定性作用，分析宏观参数如何影响微观参数，有利于提高薄膜质量，稳定工艺。 因此，本文研究 了脉冲与直流电源并联模式的复合高功率脉冲磁控溅射过程中，脉冲电压（400~800V）对Ti、Cr靶在Ar 气氛中的放电特性、等离子体参数（等离子体电势、电子温度、电子密度）、基体电流的影响。结果表明：复 合高功率脉冲磁控溅射Ti、Cr靶放电过程中，脉冲电压的增加有利于脉冲作用期间的靶电压、靶电流、基 体电流增加；当Ti靶脉冲电压为600V或Cr靶脉冲电压为700V时，电子密度出现较大值。Cr靶与Ti靶 放电相比，前者的靶电流、基体电流、等离子体电势、电子温度比后者更高，而电子密度却更低。 关 键 词：高功率脉冲磁控溅射；复合；放电特性；等离子体特性 中图分类号：TB79；TB43 文献标识码：A 文章编号：1002-0322 （2015）01-0004-05 doi：10.13385/j.cnki.vacuum.2015.01.02 Plasma characteristics of hybrid high power impulse magnetron sputtering discharge LI Xiao-chan1, KE Pei-ling1, XU Hui2 , ZHANG Dong1, WANG Ai-ying1 （1. Key Laboratory of Marine Materials and Related Technologies, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo 315201, China; 2. Ningbo Dun Ge Coating Technology Co. Ltd., Ningbo 315000, China） High power impulse magnetron sputtering （HIPIMS）has a higher ionization rate of sputtered atoms. It is beneficial to the Abstract ： thin films growth with improved adhesion, microstructure and uniform deposition onto complex-shaped substrates. Hybrid