高功率脈沖磁控濺射(HiPIMS)是在磁控靶上增加低pwm占空比的大功率單脈沖以造成高效率能量，密度高的等離子體的一種新式射頻濺射技術(shù)性。該工藝有著較高的磁控濺射原材料離化率，其制作的塑料薄膜可造成高致相對(duì)密度，高結(jié)合性及其高綜合性結(jié)構(gòu)力學(xué)性能。
實(shí)際上HiPIMS存有堆積速度低，放電不穩(wěn)定，磁控濺射原材料離化率不一等缺點(diǎn)，比較嚴(yán)重妨礙了其在工業(yè)領(lǐng)域的宣傳和運(yùn)用。本工作中從基本上物理原理下手，參考中空陰極基本原理，明確提出筒內(nèi)放電的中空陰極效用加強(qiáng)的新式陰極構(gòu)造，選用顆粒網(wǎng)格圖/蒙特卡羅方式檢驗(yàn)了中空陰極加強(qiáng)效用；為提升堆積高效率，明確提出等離子體束流的電磁感應(yīng)操縱計(jì)劃方案，創(chuàng)建了等離子體輸運(yùn)特點(diǎn)模型仿真并發(fā)覺(jué)電磁感應(yīng)操縱能夠有效的降低等離子體耗損，操縱鍍層成分，提升堆積速度；創(chuàng)建了中空陰極效用藕合的時(shí)間辨別總體實(shí)體模型，完成了對(duì)N_2/Ar/Cr繁雜管理體系下HiPIMS放電全過(guò)程分析，發(fā)覺(jué)了不一樣放電顆粒的多線程放電狀況以及對(duì)演變曲線圖的功能方式。
為了更好地認(rèn)證模型仿真的精確性，應(yīng)用納秒精密度的時(shí)間辨別光譜分析儀對(duì)HiPIMS管理體系中多種多樣典型性正離子開(kāi)展跟蹤，獲得的研究結(jié)果與模擬結(jié)果符合。實(shí)際結(jié)果中空陰極的加入能夠提高放電實(shí)際效果，使HiPIMS放電全過(guò)程明顯且平穩(wěn)，等離子體相對(duì)密度做到10~(20)m~(-3)，比普通的平面圖陰極高于一個(gè)數(shù)量級(jí)。模擬仿真結(jié)果顯示中空陰極效用使磁控濺射原材料離化率和正離子回到磁控濺射幾率各自提升3.0%和4.3%。在電磁場(chǎng)的效果下，正離子比分子的拓展。
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