高功率脉冲磁控溅射技术的离子(粒子)特性及其对薄膜组织结构的影响

摘要：

作为电离物理气相沉积法(I-PVD)家族的新成员,高功率脉冲磁控溅射技术(HPPMS/HiPIMS)由于其较高的电子密度及金属离化率,自发现以来即受到了国内外专家的广泛关注.从高功率脉冲磁控溅射过程中金属离化率的角度出发,对高功率脉冲磁控溅射技术的离化机制、离化率定义进行了概述.在此基础上,重点综述了近些年来常用的离化率测量方法,包括等离子体发射光谱法、原子吸收光谱法、质谱仪法、多栅式石英微天平法、正电压沉积法等,并比较了各方法之间的优劣.进一步归纳了影响离化率的关键因素,如靶材功率、脉宽、频率、占空比、峰值电流等电学参数以及靶材种类、气体压力、磁场等非电参数.最后,针对离化率对薄膜性能的影响等方面的研究进展进行了综述,分别讨论了离化率对薄膜组织结构、斜入射沉积及均一性的影响,并概述了离化率对薄膜性能的不利影响.该文旨在为更好地调控并优化溅射过程中的离子特性提供借鉴,为制备性能优异的薄膜提供理论基础.

关键词：高功率脉冲磁控溅射、离化率、薄膜性能、等离子体、组织结构

所属期刊栏目：47

分类号：TG147(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金31570958;四川省科技支撑计划2016SZ0007

在线出版日期：2018-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：245-255