High deposition rate films prepared by reactive HiPIMS

Abstract

Teoretické modely naznačují, že při depozici vrstev pomocí reaktivního HiPIMS lze dosáhnout vyšší depoziční rychlosti v porovnání s pulzním magnetronovým naprašováním s vyššími opakovacími frekvencemi (Mf-PDCMS, mid-frequency pulsed dc magnetron sputtering) díky nižšímu stupni otrávení terče. Pro potvrzení těchto teoretických výsledků byly provedeny série experimentů v laboratorním depozičním systému s různými terčovými materiály (Al, Cr, Ti, Zr, Hf, Ta, Nb). Dva terče stejného materiálu byly rozprašovány jak pomocí duálního Mf-PDCMS, tak pomocí duálního HiPIMS výboje při konstantním výkonu. Potvrzuje se, že vyšší depoziční rychlosti v oxidovém módu lze dosáhnout u HiPIMS depozice Ta2O5 a Nb2O5 vrstev. Experimentální výsledky jsou podpořeny Monte-Carlo simulacemi v programech SRIM a SDTrimSP.