电弧离子镀沉积磁性薄膜的研究

金属学报, 2012, 48(5): 547-554. doi: 10.3724/SP.J.1037.2012.00056

电弧离子镀沉积磁性薄膜的研究

常正凯 ^1, , 肖金泉 ^2, , 陈育秋 ^3, , 刘山川 ^4, , 宫骏 ^5, , 孙超 ^6,

1.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

2.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

3.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

4.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

5.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

6.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

基金项目: 国家自然科学基金(51171197)

关键词：电弧离子镀 , 磁性材料 , 有限元方法 , 磁场分布 , 复合结构靶材

STUDY ON DEPOSITION OF MAGNETIC FILMS USING ARC ION PLATING

研究了电弧离子镀磁性靶材使用过程中发生“跑弧”并导致靶材无法稳定刻蚀的问题.利用有限元方法(FEM)对外加磁场下非磁性靶材系统和磁性靶材系统中的磁场分布进行了模拟.研究了外磁场对电弧斑点运动的影响机理,并结合电弧斑点放电的物理机制,探讨了磁性靶材与低饱和蒸气压金属靶壳.绝缘陶瓷靶壳或软磁性金属靶壳组成复合结构靶材解决磁性靶材使用问题的可行性.结果表明,这3种复合结构靶材设计方案均能有效解决电弧离子镀磁性靶材“跑弧”问题.通过实验得到,在低饱和蒸气压金属或绝缘陶瓷靶壳设计方案里,靶材频繁引弧到弧斑能受控运动的转变温度为(136.6±23.0)℃.

参考文献

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