不同靶材料的高功率脉冲磁控溅射放电行为

金属学报, 2014, 50(10): 1279-1284. doi: 10.11900/0412.1961.2014.00160

不同靶材料的高功率脉冲磁控溅射放电行为

吴忠振 ^1, , 田修波 ^2, , 潘锋 ^3, , 付劲裕 ^4, , 朱剑豪 ^5,

1.北京大学深圳研究生院新材料学院,深圳518055;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

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.北京大学深圳研究生院新材料学院,深圳518055

4.香港城市大学物理与材料科学系,香港

5.香港城市大学物理与材料科学系,香港

基金项目: 国家自然科学基金项目51301004和U1330110,深圳市科技创新研究基金项目ZDSY20130331145131323,SGLH20120928095706623,CXZZ20120829172325895和JCYJ20120614150338154资助 Supported by National Natural Science Foundation of China (Nos.51301004 and U1330110)

关键词：高功率脉冲磁控溅射 , 溅射产额 , 靶电流 , 靶电压

HIGH POWER PULSED MAGNETRON SPUTTERING DISCHARGE BEHAVIOR OF VARIOUS TARGET MATERIALS

Keywords： high power pulsed magnetron sputtering , sputtering yield , target current , target voltage

选择具有不同溅射产额的靶材料(Cu,Cr,Mo,Ti,v和C),研究了其高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)放电靶电流波形随靶电压的演化行为.发现所有材料都满足5个阶段顺序放电特征,但是不同溅射产额的材料的相同放电阶段所需要的靶电压呈现先增加后下降的趋势,根据放电难易的不同分别表现出一定阶段的缺失.对其靶电流平均值、峰值和平台值的统计显示,溅射产额高的靶材料自溅射容易,平台稳定,对靶电流的贡献主要为平台值(金属放电),比较适用于HPPMS方法沉积薄膜;而溅射产额低的靶材料气体放电明显,靶电流主要由峰值(气体放电)贡献,不利于薄膜沉积.

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