磁控溅射高压电源对靶材利用率提升的研究

在磁控溅射技术广泛应用的今天，靶材利用率的提升是一个关键的研究方向。磁控溅射高压电源作为磁控溅射系统中的核心部件，对靶材利用率有着显著的影响。
磁控溅射过程中，高压电源提供的电场将气体电离，产生等离子体。离子在电场作用下轰击靶材，使靶材表面的原子或分子溅射出来，沉积在基片上形成薄膜。高压电源的性能直接影响着等离子体的产生和分布，进而影响靶材的溅射效率和利用率。
合适的高压电源参数设置能够优化等离子体的状态。例如，通过调整电源的输出电压和频率，可以控制离子的能量和轰击靶材的速率。当电压过高时，离子能量过大，会导致靶材表面过度溅射，形成溅射凹坑，降低靶材的利用率；而电压过低，则离子能量不足，溅射效率低下。通过精确控制电源参数，可以使离子能量分布更加均匀，减少靶材表面的不均匀溅射，提高靶材利用率。
此外，高压电源的稳定性也是关键因素。不稳定的电源会导致等离子体的波动，使得离子轰击靶材的过程不稳定，从而造成靶材的局部过度溅射或溅射不足。采用高质量的电源设计和先进的控制技术，能够保证电源输出的稳定性，使等离子体在溅射过程中保持均匀稳定，提高靶材的整体利用率。
脉冲模式的高压电源在提升靶材利用率方面也具有独特优势。脉冲电源通过周期性地改变输出电压和电流，能够在靶材表面形成不同的溅射区域，减少靶材表面的热积累，避免靶材的局部过热和变形。同时，脉冲电源还可以提高溅射过程中的离子能量控制精度，进一步优化溅射效果，提高靶材利用率。
综上所述，磁控溅射高压电源通过合理的参数设置、稳定的输出以及采用脉冲模式等方式，能够显著提升靶材的利用率。在实际应用中，根据不同的溅射工艺和靶材特性，选择合适的高压电源并进行优化调整，是提高磁控溅射技术经济效益和产品质量的重要途径。
泰思曼 TP3011 系列是一款结构紧凑的高性能高压脉冲电源，能输出近乎标准的方波，输出固定的脉冲电压值，其最高输出电压可达 6kV。这款脉冲电源的标准型号是通过外部的光触发信号来控制电压输出的，触发延时小于 300 纳秒，抖动小于 100纳秒。除此之外这款电源还接受定制，更改触发方式、输出连续脉冲或可调的脉宽。

典型应用：等离子体注入；耐压测试；脉冲电场； DBD 介质阻挡放电等