辅助阳极对高功率脉冲磁控溅射放电特性的影响

发布时间：2017-11-02 23:13

  本文关键词：辅助阳极对高功率脉冲磁控溅射放电特性的影响

  更多相关文章： 高功率脉冲磁控溅射 辅助阳极 离化率 基体离子电流 发射光谱

【摘要】：针对高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)存在的低溅射率靶材放电时离化率有待进一步提高的问题,通过增加辅助阳极的方法来提高HIPIMS的离化率。研究了辅助阳极电压、阳极位置以及磁控阳极的类型对HIPIMS放电特性的影响。结果表明:随着阳极电压的增加,基体离子电流值逐渐增大,并且当阳极电压为90 V时,基体离子电流值最高可增加到4倍。随着阳极位置由45°位置处变化为180°位置处时,由于电场在与磁场垂直方向上的分量逐渐减少,导致了基体离子电流值呈现出逐渐下降的趋势。此外,当阳极附加扩散型非平衡磁场后,获得的基体离子电流值最大。辅助阳极处于不同位置时,随着阳极电压的增加,HIPIMS放电系统中Ar~0、Ar~(1+)、V~0和V~(1+)粒子谱线强度均有不同程度的增加。当阳极处于45°位置时,各种粒子谱线强度增加最为显著。增加辅助阳极后HIPIMS放电时真空室内各个位置处的基体离子电流值均有所增加,并且当阳极处于45°位置时的增加幅度最为明显,系统等离子体密度增幅最高可增加到3倍。
【作者单位】： 东北林业大学工程技术学院;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室;东北林业大学林业工程博士后流动站;黑龙江工程学院材料与化学工程系;
【关键词】： 高功率脉冲磁控溅射 辅助阳极 离化率 基体离子电流 发射光谱
【基金】：中央高校基本科研业务费专项资金项目资助(2572015CB07) 黑龙江省科学基金项目资助(QC2016053) 哈尔滨市科技创新人才专项资金项目资助(2016RAQXJ016) 中国博士后科学基金项目资助(2016M590273) 国家自然科学基金项目资助(U1330110,51175118) 黑龙江省教育厅科学技术研究项目资助(12523008)
【分类号】：TG174.444
【正文快照】： 高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)技术是一门具有高离化率特征的新兴磁控溅射技术,它兼具磁控溅射和多弧离子镀的优点,被誉为“无大颗粒的多弧离子镀”。HIPIMS最先由瑞典Kouznetsov等[1]于1999年提出,该技术利用磁控靶的脉冲(50~200μs/1500~2000 V)高功率耦合(磁控靶峰值功率密度

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本文编号：1133580