射频溅射采用专用的交流 (AC) 电源。与标准溅射方法不同，该技术采用高压射频 (RF) 供电，而不是恒定电流。该电源的行业标准频率固定为 13.56 MHz。
虽然直流 (DC) 电源是导电金属的标准选择，但射频溅射是沉积绝缘材料的关键解决方案。高频交流电允许系统在目标材料上不产生电荷累积的情况下维持等离子体。
电源的机械原理
高频交流电
射频电源的定义特征是它使用交流电 (AC)。
与直流溅射（电流单向流动）不同，射频电源会快速交替电势。这种振荡对于涉及非导电材料的溅射过程的物理原理至关重要。
13.56 MHz 标准
大多数射频溅射系统在特定的固定频率下运行。
电源通常设置为 13.56 MHz。该频率是国际工业、科学和医疗 (ISM) 用途保留的频段，可确保设备有效运行而不会干扰通信信号。
为什么材料导电性决定了电源
直流电的局限性
要理解为什么需要射频，您必须首先了解直流电 (DC) 的局限性。
直流电源严格用于沉积导电材料，例如金属。在这些系统中，靶材充当阴极。由于材料导电，电荷可以轻松地通过它以维持过程。
绝缘体需要射频
如果您尝试在绝缘材料（电介质）上使用直流电，过程将失败。
绝缘体无法传导直流电，导致靶材表面电荷累积，最终会熄灭等离子体。这些材料需要射频电源，因为交变电势可以防止这种电荷累积，从而使溅射得以继续。
理解权衡
设备兼容性
您不能简单地在相同的硬件设置上更换电源。
电源的类型严格取决于您真空室中安装的磁控管的类型。直流磁控管专为直流电源而设计，而射频磁控管则专门设计用于处理射频电源的阻抗匹配和高频要求。
复杂性和应用
虽然射频溅射用途广泛，但它比直流溅射更复杂。
直流溅射通常更简单，并且通常用于标准的金属涂层。射频溅射是一种更专业的技术，用于材料特性（特别是缺乏导电性）使得直流方法不可能实现的情况。
为您的项目做出正确选择
选择正确的电源不是偏好问题，而是材料物理学问题。
- 如果您的主要重点是沉积导电材料（金属）：您应该使用直流电源配合直流磁控管以获得最高效的工艺。
- 如果您的主要重点是沉积绝缘材料（陶瓷、氧化物）：您必须使用射频电源（13.56 MHz）配合射频磁控管，以防止电荷累积。
通过将电源直接与靶材的导电性相匹配，您可以确保稳定、可重复的沉积过程。
总结表：
| 特性 | 射频溅射电源 | 直流溅射电源 |
|---|---|---|
| 电流类型 | 交流电 (AC) | 直流电 (DC) |
| 频率 | 13.56 MHz（标准） | 0 Hz |
| 靶材 | 绝缘体、陶瓷、氧化物 | 导电金属 |
| 电荷累积 | 由交流振荡防止 | 在非导电靶材上发生 |
| 系统复杂性 | 高（需要阻抗匹配） | 低（设置简单） |
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