發(fā)布時(shí)間：2018-05-27 05:36

  本文選題：高功率脈沖磁控濺射 + 近基底表面區(qū)域��； 參考：《表面技術(shù)》2017年06期

【摘要】：目的探索高功率脈沖磁控濺射方法在大尺寸平面磁控濺射Cr靶過程中,近基底表面等離子體區(qū)域內(nèi)的活性粒子分布特性以及輻射躍遷過程,為HiPIMS的規(guī)�；瘧�(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。方法選擇不同高功率脈沖濺射脈沖電壓、工作氣壓和耦合直流等關(guān)鍵沉積參數(shù),采用等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)量近基底表面等離子體區(qū)域內(nèi)的光學(xué)發(fā)射光譜,分析原子特征譜線的種類、強(qiáng)度分布、離子譜線強(qiáng)度百分比、金屬原子譜線含量等。結(jié)果當(dāng)脈沖電壓到達(dá)700 V后,基底表面的等離子體區(qū)域內(nèi)的金屬離化率顯著提高;脈沖電壓為600 V時(shí),適當(dāng)增加工作氣壓至5.0 mTorr,能有效提高到達(dá)基底的Cr激發(fā)態(tài)粒子含量,工作氣壓的升高會(huì)降低金屬離化率。增加耦合直流在一定程度上降低了能到達(dá)基底的活性Cr~+和Cr~*原子含量,為了保持一定的活性粒子比例,耦合直流應(yīng)當(dāng)小于1.0 A。結(jié)論大面積高功率脈沖磁控濺射中的近表面等離子體區(qū)域內(nèi)的主要活性粒子為Ar~+和Cr~*激發(fā)態(tài)原子,其主導(dǎo)的碰撞過程為Ar~+的電離復(fù)合過程和Cr~*的退激發(fā)過程,金屬離化率還有待提高。
[Abstract]:Aim to investigate the distribution characteristics of active particles and the radiative transition process in the plasma region near the substrate surface in the large scale planar magnetron sputtering Cr target by high power pulsed magnetron sputtering. To provide experimental and theoretical basis for the large-scale application of HiPIMS. Methods the key deposition parameters, such as pulse voltage, working pressure and coupling DC, were selected to measure the optical emission spectra in the plasma region near the substrate surface by plasma emission spectrometer. The types of atomic characteristic lines, intensity distribution, ion spectral line intensity percentage, metal atomic spectral line content and so on are analyzed. Results when the pulse voltage reaches 700V, the metal ionization rate in the plasma region of the substrate surface increases significantly, and when the pulse voltage is 600 V, the content of Cr excited particles reaching the substrate can be effectively increased by properly increasing the working pressure to 5.0 mTorr. The higher the working pressure, the lower the metal ionization rate. In order to keep a certain proportion of active particles, the coupling DC should be less than 1.0 A. Conclusion the main active particles in the near surface plasma region of large area high power pulsed magnetron sputtering are the excited atoms of Ar- and Cr-*, and the dominant collision process is the ionization recombination process of Ar~ and the de-excitation process of Cr-O *. The ionization rate of metals needs to be improved.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所中國(guó)科學(xué)院海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所浙江省海洋材料與防護(hù)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市高速切削與精密加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51375475,51301181) 江西省重大研發(fā)專項(xiàng)(2015XTTD03,20161ACE50023)~~
【分類號(hào)】：TB306

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本文編號(hào)：1940676