新型双极性高功率脉冲磁控溅射电源及放电特性研究

作者：吴厚朴; 田钦文; 田修波^*; 巩春志

来源：真空, 2019, 56(06): 1-6.

DOI：10.13385/j.cnki.vacuum.2019.06.01

• 双极性脉冲高功率脉冲磁控溅射
• 正向脉冲
• 靶电压
• 靶电流
• 基体电流

独立设计研制了新型两段式双极性脉冲高功率脉冲磁控溅射电源,本电源具备3种工作模式:(1)传统高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)放电模式,(2)双极性脉冲高功率脉冲磁控溅射(BP-HiPIMS)放电模式和(3)两段式双极性脉冲高功率脉冲磁控溅射(DBP-HiPIMS)放电模式。特别是新提出的第三种工作模式,两段式双极性脉冲较传统的单段双极性脉冲具有较大的优势。本文研究了在传统BP-HiPIMS和新DBP-HiPIMS条件下,正向脉冲对Cr靶在Ar气气氛下的放电特性的影响。研究发现:随着正向脉冲电压的增加,BP-HiPIMS和DBP-HiPIMS基体净离子平均电流均明显提高,且相比传统BP-HiPIMS模式,新型DBP-HiPIMS放电模式在不同正向脉冲电压时均具有更高的基体净离子平均电流。正向脉冲电压为100V时,在基体偏压为0V和60V条件下,DBP-HiPIMS模式的基体净离子平均电流较传统BP-HiPIMS模式分别提高47.0%和30.3%。表明新型DBP-HiPIMS放电模式能够进一步提高正向脉冲对离子的推动加速作用,这将有利于膜层质量的提高。

• 单位
  先进焊接与连接国家重点实验室; 哈尔滨工业大学