磁控濺射脈沖電源關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、磁控濺射技術(shù)是一種給基體施加負(fù)電壓的真空鍍膜工藝，增強(qiáng)物體的耐磨、抗氧化性和抗腐蝕性。磁控濺射設(shè)備一般包括磁控濺射電源和真空沉積室等。磁控濺射工藝中，給基體加上脈沖電壓，與直流電壓相比，得到的薄膜性能更好。
　　與直流磁控濺射相比，脈沖磁控濺射的濺射效率高、工藝性能好，但等離子體負(fù)載的非線性，導(dǎo)致負(fù)載電壓上升時(shí)期產(chǎn)生振蕩。本文在掌握磁控濺射等離子體負(fù)載等效電路模型的基礎(chǔ)上，從理論上分析了產(chǎn)生振蕩的原因。由此，本文設(shè)計(jì)了一種基于頻響

2、分析法的脈沖電源與容性負(fù)載之間匹配電路，有效減小了脈沖電壓前沿的振蕩。最后，對(duì)該方法進(jìn)行了仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明該方法在抑制振蕩的同時(shí)，提高了脈沖電壓的上升速率，保證了薄膜穩(wěn)定沉積。
　　在磁控濺射工藝中，使用超窄脈沖電源進(jìn)行高精度鍍膜加工，當(dāng)脈沖頻率提高至數(shù)百千赫茲，使脈沖寬度達(dá)到納秒甚至皮秒級(jí)別時(shí)，皮秒級(jí)分辨率脈沖電壓將鍍膜工藝在更高的電流密度和更小的加工間隙下進(jìn)行，從而獲得瞬間高濺射電壓，阻止電荷積累從而引發(fā)弧光放電，

3、最終電子能夠獲得更高的遷移率，沉積得到的膜層致密性較好，而且膜層更加均勻。因此，本文設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的高分辨率DPWM發(fā)生器，然后進(jìn)行帶死區(qū)時(shí)間分時(shí)控制，最終可輸出8路高分辨率脈沖信號(hào)。該脈沖經(jīng)過(guò)信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)斬波IGBT開(kāi)通和關(guān)斷，對(duì)主電路的直流電壓斬波，最終輸出分辨率達(dá)到皮秒級(jí)的脈沖電壓。
　　最后，以ALTERA公司的Cyclone IT系列FPGA為載體，用示波器測(cè)量DPWM發(fā)生器的輸出波形和分時(shí)控制信口。將測(cè)量結(jié)果