Synergy of experiment and model for reactive HiPIMS: effect of discharge parameters on WOx composition and deposition rate

Abstract

Bylo provedeno reaktivní vysokovýkonové pulzní magnetronové naprašování vrstev oxidu wolframu. Použit byl kovový wolframový terč (průměr 72 mm) v argon-kyslíkové atmosféře (celkový tlak 0,75 Pa). Byl vyšetřován vliv různých výbojových parametrů na depoziční rychlost a obsah kyslíku ve vrstvě. Navíc byl použit model kombinující model reaktivního vysokovýkonového pulzního naprašování a výbojový model pro ionizační oblast. To umožnilo hlubší vhled na vliv jednotlivých parametrů plazmového výboje, jako je délka pulzu (100–800 µs), parciální tlak kyslíku (0,25–0,50 Pa) nebo hodnota průměrné výkonové hustoty v pulzu (2,5–500 W/cm^2). Jsou diskutovány (a dávány do kontextu s experimentálními daty) výsledky prezentovaného modelu, zejména trendy ve stupni pokrytí terče a substrátu oxidem, složení toků částic na substrát, stupeň ionizace atomů W nebo stupeň disociace molekul O2.