直流偏压和脉冲偏压的比较

2022/04/02

    传统的电弧离子镀是在基片台上施加直流负偏压控制离子轰击能量, 这种沉积工艺存在以下缺点:

1.基体温升高, 不利于在回火温度低的基体上沉积硬质膜。

2.高能离子轰击造成严重的溅射, 不能简单通过提高离子轰击能量合成高反应阈能的硬质薄膜。

3.直流偏压电弧离子镀工艺中,为了抑制正离子对基体表面连续轰击而导致的基体温度过高,主要采取减少沉积功率、缩短沉积时间、采用间歇沉积方式等措施来降低沉积温度，这些措施可以概括地称为能量控制法"这种方法虽然可以降低沉积温度,但也使薄膜的某些性能下降,同时还降低了生产效率和薄膜质量的稳定性，因此,难以推广应用。

脉冲偏压电弧离子镀工艺中,由于离子是以非连续的脉冲方式轰击基体表面,所以通过调节脉冲偏压的占空比,可改变基体内部与表面之间的温度梯度,进而改变基体内部与表面之间热的均衡补偿效果,达到调控沉积温度的目的。这样就可以把施加偏压的脉冲高度与工件温度独立分开(互不影响或影响很小)调节,利用高压脉冲来获得高能离子的轰击效应以改善薄膜的组织和性能,通过降低占空比来减小离子轰击的总加热效应以降低沉积温度。