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辅助阳极对高功率脉冲磁控溅射放电特性的影响
  • ISSN号:1672-7126
  • 期刊名称:《真空科学与技术学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG174.4[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]东北林业大学工程技术学院,哈尔滨150040, [2]哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨150001, [3]东北林业大学林业工程博士后流动站,哈尔滨150040, [4]黑龙江工程学院材料与化学工程系,哈尔滨150050
  • 相关基金: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)
中文摘要:

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Ar0、Ar1+、V0和V1+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。

英文摘要:

We addressed the problem of low ionization rate inhigh power impulse magnetron sputtering ( HIP- IMS) discharge of low sputtering rate target. The effect of the voltage, orientation and unbalanced magnetic field of the auxiliary anode on the discharge properties of HIPIMS was investigated. The results show that the voltage, orien- tation and magnetic field of the auxiliary anodes significantly affect the substrate ion current. For example, as the voltage increased,the substrate ion current increased by 4 times at 90 V ;as the anode tilted from 45°to 180° ,the ion current decreased, possibly because of the electric field decrease in direction normal to the magnetic field. Moreo- ver, the diffusion of unbalanced magnetic field maximized the ion current. Orientated at 45 °, the emission intensities of Ar,Ar1+ ,V and V1+ sharply increased with the increase of the anode voltage,accompanied by an increase of the plasma density, up to 3 times at most.

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期刊信息
  • 《真空科学与技术学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国真空学会
  • 主编:李德杰
  • 地址:北京朝阳区建国路93号万达广场9号楼614室
  • 邮编:100022
  • 邮箱:cvs@chinesevacuum.com
  • 电话:010-58206280
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7126
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5177/TB
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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