磁控濺射高壓電源對(duì)靶材利用率提升的研究

在磁控濺射技術(shù)廣泛應(yīng)用的今天，靶材利用率的提升是一個(gè)關(guān)鍵的研究方向。磁控濺射高壓電源作為磁控濺射系統(tǒng)中的核心部件，對(duì)靶材利用率有著顯著的影響。
磁控濺射過(guò)程中，高壓電源提供的電場(chǎng)將氣體電離，產(chǎn)生等離子體。離子在電場(chǎng)作用下轟擊靶材，使靶材表面的原子或分子濺射出來(lái)，沉積在基片上形成薄膜。高壓電源的性能直接影響著等離子體的產(chǎn)生和分布，進(jìn)而影響靶材的濺射效率和利用率。
合適的高壓電源參數(shù)設(shè)置能夠優(yōu)化等離子體的狀態(tài)。例如，通過(guò)調(diào)整電源的輸出電壓和頻率，可以控制離子的能量和轟擊靶材的速率。當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，離子能量過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致靶材表面過(guò)度濺射，形成濺射凹坑，降低靶材的利用率；而電壓過(guò)低，則離子能量不足，濺射效率低下。通過(guò)精確控制電源參數(shù)，可以使離子能量分布更加均勻，減少靶材表面的不均勻?yàn)R射，提高靶材利用率。
此外，高壓電源的穩(wěn)定性也是關(guān)鍵因素。不穩(wěn)定的電源會(huì)導(dǎo)致等離子體的波動(dòng)，使得離子轟擊靶材的過(guò)程不穩(wěn)定，從而造成靶材的局部過(guò)度濺射或?yàn)R射不足。采用高質(zhì)量的電源設(shè)計(jì)和先進(jìn)的控制技術(shù)，能夠保證電源輸出的穩(wěn)定性，使等離子體在濺射過(guò)程中保持均勻穩(wěn)定，提高靶材的整體利用率。
脈沖模式的高壓電源在提升靶材利用率方面也具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。脈沖電源通過(guò)周期性地改變輸出電壓和電流，能夠在靶材表面形成不同的濺射區(qū)域，減少靶材表面的熱積累，避免靶材的局部過(guò)熱和變形。同時(shí)，脈沖電源還可以提高濺射過(guò)程中的離子能量控制精度，進(jìn)一步優(yōu)化濺射效果，提高靶材利用率。
綜上所述，磁控濺射高壓電源通過(guò)合理的參數(shù)設(shè)置、穩(wěn)定的輸出以及采用脈沖模式等方式，能夠顯著提升靶材的利用率。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)不同的濺射工藝和靶材特性，選擇合適的高壓電源并進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，是提高磁控濺射技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品質(zhì)量的重要途徑。
泰思曼 TP3011 系列是一款結(jié)構(gòu)緊湊的高性能高壓脈沖電源，能輸出近乎標(biāo)準(zhǔn)的方波，輸出固定的脈沖電壓值，其最高輸出電壓可達(dá) 6kV。這款脈沖電源的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)是通過(guò)外部的光觸發(fā)信號(hào)來(lái)控制電壓輸出的，觸發(fā)延時(shí)小于 300 納秒，抖動(dòng)小于 100納秒。除此之外這款電源還接受定制，更改觸發(fā)方式、輸出連續(xù)脈沖或可調(diào)的脈寬。

典型應(yīng)用：等離子體注入；耐壓測(cè)試；脈沖電場(chǎng)； DBD 介質(zhì)阻擋放電等