在高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）中，电压脉冲通常是以短脉冲方式施加高峰值电压，脉冲持续时间为 50 到 200 微秒，频率约为 500 赫兹。占空比通常小于 10%，这意味着脉冲的 "接通 "时间大大短于脉冲之间的 "断开 "时间。
详细说明：
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高峰值电压： HiPIMS 中应用的电压具有峰值高的特点。这种高电压是实现高效溅射所需的高功率密度所必需的。确切的电压会因具体的设置和所涉及的材料而异，但一般都在 100V 至 3kV 的范围内，如典型现代磁控溅射镀膜机的参考文献中所述。
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脉冲持续时间短： HiPIMS 的脉冲非常短，通常在 50 到 200 微秒之间。与连续直流溅射相比，这种短脉冲持续时间可将能量集中在一个短暂的时间段内，从而增强溅射粒子的电离，导致更高的电离程度。这种高度电离有利于提高薄膜质量和附着力。
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低频率和占空比： HiPIMS 的脉冲频率相对较低，约为 500 赫兹，占空比小于 10%。低占空比意味着系统大部分时间处于 "关闭 "状态，这样可以在脉冲之间进行冷却和稳定。这种间歇操作有助于控制温度，防止对目标和基底造成热损伤。
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运行模式： 根据脉冲持续时间和频率的不同，HiPIMS 系统可在电压模式或电流模式下运行。电压模式适用于较短的脉冲和较高的频率，重点是通过快速的电压变化来加速离子。在电流模式下，系统保持恒定电流以维持溅射过程，这在较长的脉冲和较低的频率下更为常见。
结论
HiPIMS 中的电压脉冲旨在最大限度地提高施加到目标上的功率密度，同时最大限度地降低总体能量输入和热效应。这是通过使用高峰值电压、短脉冲持续时间、低频率和低占空比来实现的。这种设置不仅能提高沉积速率和薄膜质量，还能确保更好地控制沉积过程，从而使 HiPIMS 成为一种多功能、高效的薄膜沉积方法。
