高功率脉冲磁控溅射等离子体放电特性研究现状

• 作者: 李刘合 艾猛 苗虎 韩明月
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 高功率脉冲磁控溅射 放电特性 靶电流 自溅射 气体循环 二次电子 气体稀薄效应 焦耳加热效应
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 膜层材料与技术
• 页码范围: 176-186
• 页数: 11页
• 分类号: TG174.442
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.09.023

摘要

高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)因其较高的靶材原子离化率和优异的薄膜成形性能,逐渐成为PVD领域的热点镀膜技术.靶材原子的高度离化宏观表现为较大的放电电流.介绍了等离子体放电靶电流的构成及其形成原理,分析了HiPIMS放电过程中磁场、靶电压、工作气压对靶材原子离化率的影响,及其相应放电靶电流曲线.空间磁场可以束缚电子,增长靶前电子运动轨迹,同增大工作气压一样,都可以减小粒子运动平均自由程,增大粒子碰撞几率,提高原子离化率,增大放电靶电流.升高靶电压可以提高离子碰撞能量,靶电压越高,放电靶电流越大.分析了各种靶材在不同电压下的放电靶电流曲线.优异的薄膜成形性能得益于对离子运动的良好控制,阐述了等离子体空间电荷分布状况、靶材自溅射和“气体循环”过程、二次电子发射及其促进离化机制、等离子体碰撞引起的气体稀薄现象,以及预鞘层对二次电子和等离子体电子的焦耳加热效应等微观机理,论述了这些微观机理对粒子离化的作用效果.最后展望了研究HiPIMS等离子体放电特性可能的研究方向.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李刘合		39	653	12.0	25.0
2	艾猛		2	3	1.0	1.0
3	韩明月		3	7	2.0	2.0
4	苗虎		3	9	2.0	3.0