直流偏壓和脈沖偏壓的比較

2022/04/02

    傳統的電弧離子鍍是在基片臺上施加直流負偏壓控制離子轟擊能量, 這種沉積工藝存在以下缺點:

1.基體溫升高, 不利于在回火溫度低的基體上沉積硬質膜。

2.高能離子轟擊造成嚴重的濺射, 不能簡單通過提高離子轟擊能量合成高反應閾能的硬質薄膜。

3.直流偏壓電弧離子鍍工藝中,為了抑制正離子對基體表面連續轟擊而導致的基體溫度過高,主要采取減少沉積功率、縮短沉積時間、采用間歇沉積方式等措施來降低沉積溫度，這些措施可以概括地稱為能量控制法"這種方法雖然可以降低沉積溫度,但也使薄膜的某些性能下降,同時還降低了生產效率和薄膜質量的穩定性，因此,難以推廣應用。

脈沖偏壓電弧離子鍍工藝中,由于離子是以非連續的脈沖方式轟擊基體表面,所以通過調節脈沖偏壓的占空比,可改變基體內部與表面之間的溫度梯度,進而改變基體內部與表面之間熱的均衡補償效果,達到調控沉積溫度的目的。這樣就可以把施加偏壓的脈沖高度與工件溫度獨立分開(互不影響或影響很小)調節,利用高壓脈沖來獲得高能離子的轟擊效應以改善薄膜的組織和性能,通過降低占空比來減小離子轟擊的總加熱效應以降低沉積溫度。