Гибридный источник электропитания магнетронных распылительных систем. Система электропитания МРС MF-HIPIMS

ФГБУН Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук (ИСЭ СО РАН)

Краткое описание:

Предлагаются источники электропитания, обеспечивающие гибридный режим магнетронного распыления, представляющий собой комбинацию сильноточного импульсного магнетронного распыления (HIPIMS) cо среднечастотным импульсным магнетронным распылением (MFMS). Среднечастотный источник питания обеспечивает формирование униполярных отрицательных импульсов с частотой 1 – 100 кГц и амплитудой 700 В. Источник питания сильноточного разряда формирует низкочастотные импульсы с частотой от 10 до 1000 Гц, амплитудой тока до 1 кА и импульсной мощностью до 1 МВт.

 Пояснительная записка:

Для нанесения высококачественных покрытий при высокой скорости осаждения лучше использовать гибридные режимы магнетронного распыления, представляющие собой комбинацию сильноточного импульсного магнетронного распыления (HIPIMS) c магнетронным распылением на постоянном токе (DCMS), либо среднечастотным импульсным магнетронным распылением (MFMS). Гибридная система электропитания HIPIMS+MFMS построена на основе среднечастотного импульсного источника питания и источника питания для сильноточного импульсного магнетронного распыления. Среднечастотный блок обеспечивает формирование униполярных отрицательных импульсов с частотой 1 – 100 кГц и относительной длительностью 10 – 80%. Сильноточный блок формирует низкочастотные импульсы от 10 до 1000 Гц. Благодаря высокой амплитуде тока (до 1 кА) импульсная мощность, вкладываемая в разряд, может достигать 1 МВт.  Блок согласования объединяет выходы источников питания, а канал связи обеспечивает обмен данными между системами управления источников питания. Блок согласования предотвращает нежелательное влияние источников питания друг на друга, а канал связи позволяет синхронизировать выходные импульсы, вводить необходимые паузы и задержки.

Осциллограмма импульсов тока и напряжения в комбинированном режиме магнетронного распыления HIPIMS+MFMS.

Технико-экономические преимущества: Сочетают в себе достоинства среднечастотных (1-100 кГц) источников питания, обеспечивающих высокие скорости осаждения покрытий и стабильность процесса осаждения, с достоинствами сильноточных источников питания, обеспечивающих высокую концентрацию плазмы и высокое качество покрытий.

Области применения Нанесение тонкопленочных покрытий (металлических, оксидных, нитридных и т.д.) толщиной 0.01-10 мкм методом магнетронного распыления в исследовательских целях или условиях промышленного производства.

Уровень практической реализации: Опытный образец.

 Патентная защита: Разработка не запатентована.

Коммерческие предложения: Договор на изготовление и поставку продукции.

Ориентировочная стоимость: от 500 000 (пятьсот тысяч) рублей.

Контакты: Лаборатория прикладной электроники ИСЭ СО РАН.

Тел. +7(3822) 491-651

Эл. почта: oskirkovo@gmail.com