# 31 高功率脉冲磁控溅射及复合技术的研究进展

> **来源**：张蕊等，《真空与低温》2025年第31卷第1期（最新文献！）
> **路径**：源文件/文献/阴极电源相关/高功率脉冲磁控溅射及复合技术的研究进展_张蕊.pdf
> **学习日期**：2026-04-11

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## 一、文献基本信息

| 项目 | 内容 |
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| 发表时间 | 2025年1月（最新！） |
| 作者 | 张蕊、孟靖翔、王铁钢、王启民、王俊锋 |
| 单位 | 广东工业大学、天津职业技术师范大学、鼎泰高科 |
| 文章类型 | 综述（17页） |

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## 二、核心摘要（来自摘要）

**HiPIMS核心优势**：
- 高离化率
- 光滑致密的涂层组织
- 高涂层-基底结合强度
- 优异力学性能

**HiPIMS缺点**：
- 沉积速率低
- 涂层应力高

**改进方向**：
- 波形叠加及同步偏压
- 增加辅助装置
- 与其他技术复合（DCMS、RFMS、MFMS、AIP）

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## 三、关键数据（第1-2页）

### 3.1 HiPIMS技术发展历程
- **1999年**：瑞典林雪平大学Kouznetsov等首次提出HiPIMS
- **2005年**：技术显著发展，等离子体密度达10¹⁹ m⁻³量级
- **2011年**：Anders定义为峰值功率超过时间平均功率两个数量级的脉冲溅射技术
- **靶面峰值功率密度**：可超过10⁷ W/m²

### 3.2 离化率对比
- **DCMS**：离子能量集中于低能量区间
- **HiPIMS**：Cr⁺离子能量分布函数达60 eV（DCMS约30 eV）
- **Cu离化率**：约70%

### 3.3 BP-HiPIMS（双极HiPIMS）
- 在负脉冲上叠加正脉冲
- 增加金属离子运动速度
- 增强对电介质涂层的轰击
- 平均电流比传统BP-HiPIMS提升47%

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## 四、与已有知识印证

| 已有知识 | 本文印证 |
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| HiPIMS离化率60-70%（文献19） | Cu离化率约70%，与之前一致 |
| HiPIMS制备光滑致密涂层 | CrN涂层比DCMS光滑致密，硬度/弹性模量高两倍 |
| HiPIMS无大颗粒 | 对比AIP技术，AIP布满宏观颗粒，HiPIMS几乎无缺陷 |

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## 五、本次收获

**新增知识**：
1. BP-HiPIMS双极脉冲技术可提升平均电流47%
2. HiPIMS可使涂层晶体结构择优取向由(200)向(111)转变（弛豫时间效应）
3. 可通过调整参数调控杨氏模量，优化H/E和H³/E²比值提升耐磨性
4. HiPIMS制备MAX相涂层性能优于DCMS（磨损率降低30%，循环冲击载荷提高两倍）

**与XC03业务关联**：
- HiPIMS的高离化率特性适合复合集流体镀铜
- 需要关注沉积速率低的瓶颈问题
- 复合技术可能是我司HiPIMS改进方向

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## 六、待深入学习

- [ ] HiPIMS与其他PVD技术的复合方式（第3节）
- [ ] 辅助装置增强放电技术
- [ ] 在硬质涂层、功能涂层等领域的具体应用案例