Сильноточный импульсный магнетронный разряд низкого давления с инжекцией электронов из вакуумной дуги

Аннотация

Представлены результаты исследования импульсно-периодического (10–25 Гц, 250–1000 мкс)сильноточного (10–30 А) планарного магнетронного разряда с инжекцией электронов в области предельно низкого (до 2∙10–4 Торр) давления в атмосфере аргона. Инжекция электронов вкатодный слой магнетронного разряда осуществлялась с обратной стороны мишени через центральное отверстие. В качестве электронного эмиттера использовалась плазма импульсноговакуумного дугового разряда. Использование вакуумного дугового разряда в качестве эмиттера обусловлено возможностью его работы без дополнительной подачи газа, высокой эмиссионной способностью и энергетической эффективностью. Ток вакуумной дуги варьировался вдиапазоне 10–60 А. Инжекция дополнительных электронов высокой энергии с током до 5 Аобеспечила смещение диапазона рабочего давления магнетронного разряда в сторону болеенизких значений давления без снижения величины тока разряда. Увеличение напряжения горения магнетрона в области предельно низкого давления при одновременной поддержке высокоэнергичными электронами обеспечивает высокую долю ионов металла в плазме магнетрона ибо́льшую энергию распыляемых атомов. Последнее обеспечивается также за счет уменьшенияэффекта термализации атомов благодаря снижению числа столкновений в пространстве дрейфа. Представлены результаты исследования свойств напыляемых металлических пленок в области предельно низкого рабочего давления.