M. Rudolph, N. Brenning, M.A. Raadu, H. Hajihoseini, J.T. Gudmundsson, A. Anders, D. Lundin
Plasma Sources Sci. Technol., Vol. 29, 05LT01 (2020)
https://doi.org/10.1088/1361-6595/ab8175

Hochleistungs-Impuls-Magnetronsputtern (HiPIMS) ist eine Technik der physikalischen Gasphasenabscheidung mit hoher Ionisierierungsrate der abzuscheidendenen Materialien. Es wird gezeigt, dass die typischerweise geringere Abscheiderate vom HiPIMS im Vergleich zu kontinuierlichem Sputtern (dcMS) gesteigert werden kann, indem die Pulslänge verkürzt wird. Wenn dabei gleichzeitig die Peak-Stromstärke beibehalten wird, kann ein Gewinn in der Abscheiderate ohne Kompromisse beim Ionenfluss auf das Substrat erreicht werden.

M. Rudolph, A. Revel, D. Lundin, H. Hajihoseini, N. Brenning, M. A. Raadu, A. Anders, T. M. Minea, J. T. Gudmundsson
Plasma Sources Sci. Technol., Vol. 30, 045011 (2021)
https://doi.org/10.1088/1361-6595/abefa8

Die Energieverteilung der Elektronen (EEDF) in einer Entladung ist ein wichtiger Parameter für das Verständnis der chemischen und physikalischen Prozesse in einer Plasmaentladung. Hier wird die EEDF einer Hochleistungsimpulsmagnetronsputter- (HiPIMS-) Entladung modelliert. Es wird gezeigt, dass zwei maxwellsche Verteilungen die EEDF sehr gut approximieren.

M. Rudolph, N. Brenning, H. Hajihoseini, M. A. Raadu, T. M. Minea, A. Anders, J. T. Gudmundsson, D. Lundin
J. Phys. D: Appl. Phys. 55 (2021) 015202
https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac2968

Das Magnetfeld eines Magnetrons hat einen großen Einfluss auf die Plasmaparameter einer HiPIMS-Entladung (High-Power Pulse Magnetron Sputtering). In dem Paper definieren wir einen Ähnlichkeitsparameter, um Entladungen mit vergleichbaren Entladungsparametern zu gruppieren, trotz sehr unterschiedlicher Magnetfeldkonfigurationen. Es wird gezeigt, dass die Energieeffizienz von HiPIMS-Entladungen mit einem niedrigeren Wert dieses Ähnlichkeitsparameters steigt, da ein höherer Anteil der Eingangsleistung für die Elektronenheizung verwendet wird. Gleichzeitig gewinnt die ohmsche Heizung der Elektronen gegenüber der Mantelheizung an Bedeutung.