La pulvérisation magnétron pulsée à haute puissance (HiPIMS) est une technique qui consiste à appliquer une tension de pointe élevée en courtes impulsions. Ces impulsions sont généralement très brèves, d'une durée de 50 à 200 microsecondes. La fréquence de ces impulsions est d'environ 500 Hz. Le rapport cyclique, c'est-à-dire le rapport entre le temps "allumé" et le temps "éteint", est généralement inférieur à 10 %. Cela signifie que le système passe la majeure partie de son temps à l'état "éteint".
4 facteurs clés expliqués
1. Tension de crête élevée
La tension appliquée dans le système HiPIMS se caractérise par des valeurs de crête élevées. Cette tension élevée est essentielle pour obtenir les densités de puissance élevées nécessaires à une pulvérisation efficace. La tension exacte peut varier en fonction de la configuration spécifique et des matériaux utilisés. Toutefois, elle se situe généralement entre 100 V et 3 kV.
2. Durées d'impulsion courtes
Les impulsions du HiPIMS sont très courtes, généralement entre 50 et 200 microsecondes. Cette courte durée permet de concentrer l'énergie sur une courte période. Cela renforce l'ionisation des particules pulvérisées et conduit à un degré d'ionisation plus élevé que lors d'une pulvérisation continue à courant continu. Ce degré élevé d'ionisation est bénéfique pour l'amélioration de la qualité et de l'adhérence du film.
3. Basse fréquence et cycle d'utilisation
La fréquence des impulsions dans le HiPIMS est relativement basse, environ 500 Hz, et le rapport cyclique est inférieur à 10 %. Un faible rapport cyclique signifie que le système passe la majeure partie de son temps à l'état "éteint". Cela permet un refroidissement et une stabilisation entre les impulsions. Ce fonctionnement intermittent permet de contrôler la température et d'éviter les dommages thermiques à la cible et au substrat.
4. Modes de fonctionnement
En fonction de la durée et de la fréquence des impulsions, le système HiPIMS peut fonctionner en mode tension ou en mode courant. En mode tension, qui est typique pour les impulsions plus courtes et les fréquences plus élevées, l'accent est mis sur les changements rapides de tension pour accélérer les ions. En mode courant, qui est plus courant avec des impulsions plus longues et des fréquences plus basses, le système maintient un courant constant pour soutenir le processus de pulvérisation.
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