高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)是在磁控靶上增加低pwm占空比的大功率单脉冲以造成高效率能量，密度高的等离子体的一种新式射频溅射技术性。该工艺有着较高的磁控溅射原材料离化率，其制作的塑料薄膜可造成高致相对密度，高结合性及其高综合性结构力学性能。
实际上HiPIMS存有堆积速度低，放电不稳定，磁控溅射原材料离化率不一等缺点，比较严重妨碍了其在工业领域的宣传和运用。本工作中从基本上物理原理下手，参考中空阴极基本原理，明确提出筒内放电的中空阴极效用加强的新式阴极构造，选用颗粒网格图/蒙特卡罗方式检验了中空阴极加强效用；为提升堆积高效率，明确提出等离子体束流的电磁感应操纵计划方案，创建了等离子体输运特点模型仿真并发觉电磁感应操纵能够有效的降低等离子体耗损，操纵镀层成分，提升堆积速度；创建了中空阴极效用藕合的時间辨别总体实体模型，完成了对N_2/Ar/Cr繁杂管理体系下HiPIMS放电全过程分析，发觉了不一样放电颗粒的多线程放电状况以及对演变曲线图的功能方式。
为了更好地认证模型仿真的精确性，应用纳秒精密度的時间辨别光谱分析仪对HiPIMS管理体系中多种多样典型性正离子开展跟踪，获得的研究結果与模拟結果符合。实际结果中空阴极的加入能够提高放电实际效果，使HiPIMS放电全过程明显且平稳，等离子体相对密度做到10~(20)m~(-3)，比普通的平面图阴极高于一个数量级。模拟仿真结果显示中空阴极效用使磁控溅射原材料离化率和正离子回到磁控溅射几率各自提升3.0%和4.3%。在电磁场的效果下，正离子比分子的拓展。
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