新HiPIMS放电模式制备薄膜表面粗糙度仅为4.123nm

-引言-

为获得HiPIMS的高离化率-高沉积速率技术特征，我们在研究中提出一种新型的HiPIMS放电模式，即电-磁场协同增强HiPIMS技术，该技术以外置电场和磁场双场协同增强常规HiPIMS放电，增加溅射粒子离化率，改善薄膜的的沉积速率，制备的膜层性能优异。

-点睛-

（E-MF）HiPIMS技术具有更高的系统粒子离化率和等离子体密度，极大促进成膜粒子的扩散性和流动度，利于制备出光滑平整的薄膜，有效的降低了摩擦系数。

-内容-

相比HiPIMS制备的CrAlN薄膜，采用（E-MF）HiPIMS技术获得的CrAlN薄膜表面更加光滑、平整、致密，并且膜层表面无明显凹坑与凸起等缺陷。

图1  薄膜的表面形貌及表面粗糙度

AFM二维形貌图导出的薄膜表面粗糙度仅为4.123nm，远小于常规HiPIMS条件下的薄膜表面粗糙度8.766nm，表现为高质量优质膜层。

图2 不同情况下摩擦因数及磨痕形貌

（E-MF）HiPIMS技术的放电脉冲电流较大，基体离子束流能量密度更高，所制备的薄膜更加光滑、平整、致密，有利于获得高硬耐磨硬质薄膜。具有更加致密紧实的内部结构组织，有利于获得更加优异的耐腐蚀性能。

-结论-

1.新HiPIMS放电模式技术制备的薄膜表面更加光滑，表面粗糙度仅为4.123nm。

2.新HiPIMS放电模式技术制备薄膜样品的摩擦因数显著降低，也有着很好的耐腐蚀性能。

-参考文献-

李春伟,田修波.电-磁场协同增强HiPIMS技术的CrAl靶放电行为及CrAlN薄膜制备[J].中国表面工程,2022,35(05):155-162.