高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)是一种以短脉冲方式施加高峰值电压的技术。这些脉冲通常非常短暂,持续时间在 50 到 200 微秒之间。这些脉冲的频率约为 500 赫兹。占空比,即 "接通 "时间与 "断开 "时间之比,通常小于 10%。这意味着系统大部分时间处于 "关闭 "状态。
4 个关键因素说明
1.高峰值电压
HiPIMS 中应用的电压具有峰值高的特点。这种高电压对于实现高效溅射所需的高功率密度至关重要。确切的电压会因具体的设置和所涉及的材料而异。不过,一般在 100V 至 3kV 范围内。
2.脉冲持续时间短
HiPIMS 的脉冲非常短,通常在 50 到 200 微秒之间。较短的持续时间可将能量集中在一个短暂的时间段内。这增强了溅射粒子的电离,与连续直流溅射相比,电离程度更高。这种高电离度有利于提高薄膜质量和附着力。
3.低频和占空比
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。
4.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。
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