The ion energy distribution functio

The ion energy distribution function (IEDF) in high power impulse magnetron sputtering (HIPIMS) discharges was studied by plasma sampling energy-resolved mass spectroscopy. HIPIMS of chromium (Cr), titanium (Ti) and carbon (C) targets in argon (Ar) atmosphere was analysed. Singly and doubly charged ions of both the target and the gas were detected. Time-averaged IEDFs were measured for all detected ions at the substrate position at a distance of 150 mm from the target. The effects of target current and discharge pressure on the IEDF were investigated. Measurements were done at two pressures and for three peak discharge currents.

The IEDF of both the target and the gas ions was found to comprise two Maxwellian distributions. Quantitative analysis of target IEDFs at a low pressure showed that the main peak had a lower average energy with an approximate value of EAV = 1 eV which is attributed to collisions with thermalized gas atoms and ions. The higher energy distribution has a tail extending up to 70 eV, which is assumed to originate from a Thompson distribution of sputtered metal atoms which, due to collisions, are thermalized and appear as a Maxwell distribution. The proportion of high energy IEDFs for metal ions increases monotonically as a function of Id. The effective ion temperature kBT, extracted from the main low energy peak, showed a weak dependence on peak current. The effective ion temperature extracted from the high energy tail showed a strong correlation with the change in Id.

The IEDF at high pressure shows that a proportion of high energy IEDFs was very low and dominated by a low energy main peak. The gas IEDF at high pressure was completely thermalized. The metal-ion-to-gas-ion ratio was found to increase with Id and with the sputtering yield of the target material.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ฟังก์ชั่นการกระจายพลังงานไอออน (iedf) สูงแมกแรงกระตุ้นไฟฟ้าพ่น (hipims) ปล่อยได้รับการศึกษาโดยการเก็บตัวอย่างพลาสม่าสเปคโทรมวลพลังงานการแก้ไข hipims โครเมียม (CR), ไทเทเนียม (Ti) และคาร์บอน (c) เป้าหมายในอาร์กอน (ar) บรรยากาศการวิเคราะห์ ไอออนเดี่ยวและทวีคูณค่าใช้จ่ายของทั้งสองเป้าหมายและก๊าซที่ถูกตรวจพบiedfs เวลาเฉลี่ยในการวัดการตรวจพบทั้งหมดไอออนในตำแหน่งพื้นผิวที่ระยะทาง 150 มิลลิเมตรจากเป้าหมาย ผลของเป้าหมายในปัจจุบันและความดันจำหน่ายต่อ iedf ที่ถูกตรวจสอบ วัดได้ทำสองแรงกดดันและสามกระแสการไหลสูงสุด.

iedf ของทั้งสองเป้าหมายและไอออนก๊าซก็จะพบว่าประกอบด้วยสองกระจาย maxwellianการวิเคราะห์เชิงปริมาณของ iedfs เป้าหมายที่ความดันต่ำแสดงให้เห็นว่ายอดเขาหลักมีพลังงานเฉลี่ยต่ำกว่าค่าประมาณของ EAV = 1 EV ซึ่งมีสาเหตุมาจากการชนกับอะตอมของก๊าซ thermalized และไอออน การกระจายพลังงานที่สูงขึ้นมีหางยื่นออกมาถึง 70 EV ซึ่งพอจะสันนิษฐานได้ว่าเกิดจากการกระจาย thompson ของอะตอมโลหะ sputtered ซึ่งเกิดจากการชนจะ thermalized และปรากฏเป็นกระจายแมกซ์เวล สัดส่วนของ iedfs พลังงานสูงสำหรับไอออนโลหะเพิ่ม monotonically เป็นหน้าที่ของรหัส KBT อุณหภูมิไอออนที่มีประสิทธิภาพที่สกัดจากยอดการใช้พลังงานต่ำที่สำคัญแสดงให้เห็นการพึ่งพาอาศัยอ่อนแอบนยอดปัจจุบัน อุณหภูมิไอออนที่มีประสิทธิภาพสกัดจากหางพลังงานสูงแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งกับการเปลี่ยนแปลงในรหัส.

iedf ที่ความดันสูงแสดงให้เห็นว่าสัดส่วนของ iedfs พลังงานสูงต่ำมากและครอบงำโดยยอดการใช้พลังงานหลักต่ำ iedf ก๊าซที่ความดันสูงเป็น thermalized สมบูรณ์ อัตราส่วนโลหะไอออนต่อก๊าซไอออนพบว่าเพิ่มขึ้นด้วยรหัสและมีผลผลิตสปัตเตอร์ของว​​ัสดุเป้าหมาย

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ไอออนพลังงานกระจายฟังก์ชัน (IEDF) ในพลังงานสูงกระแส magnetron sputtering (HIPIMS) discharges ถูกศึกษา โดยแก้ไขพลังงานกมวลพลาสม่าสุ่มตัวอย่าง HIPIMS ของโครเมียม (Cr), ไทเทเนียม (ตี้) และคาร์บอน (C) เป้าหมายในบรรยากาศอาร์กอน (Ar) ที่ analysed เดี่ยว และสองเหตุการณ์ คิดกันทั้งเป้าหมายและก๊าซธรรมชาติที่พบ IEDFs averaged เวลาถูกวัดประจุทั้งหมดตรวจพบตำแหน่งพื้นผิวในระยะทาง 150 มม.จากเป้าหมายที่ ผลกระทบของเป้าหมายปัจจุบันและปล่อยแรงดันบน IEDF ถูกตรวจสอบ วัดทำ ในดันที่สอง และ ที่สามยอดปล่อยกระแส

IEDF ทั้งเป้าหมายและประจุก๊าซพบประกอบด้วยสองการกระจาย Maxwellian การวิเคราะห์เชิงปริมาณของเป้าหมาย IEDFs ที่ความดันต่ำพบว่า สูงสุดหลักมีพลังงานเป็นค่าเฉลี่ยกับค่าโดยประมาณของ EAV = eV 1 ซึ่งเกิดจากการไม่เกิดการชนกับอะตอมก๊าซ thermalized กัน การกระจายพลังงานสูงมีหางขยายถึง 70 eV ซึ่งคาดว่ามาจากการกระจายทอมป์สันของอะตอมโลหะ sputtered ที่ เนื่องจาก ตาม มี thermalized และปรากฏเป็นการกระจายของแมกซ์เวลล์ สัดส่วนของพลังงานสูง IEDFs สำหรับโลหะประจุเพิ่ม monotonically เป็นฟังก์ชันของรหัส KBT อุณหภูมิใช้ไอออน สกัดจากยอดหลักพลังงานต่ำ พบพึ่งสูงสุดอ่อนแอปัจจุบัน อุณหภูมิไอออนผลสกัดจากหางพลังงานสูงแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ของแรงกับการเปลี่ยนแปลงในรหัส

IEDF ที่ความดันสูงแสดงว่า สัดส่วนของพลังงานสูง IEDFs ถูก dominated โดยสูงสุดหลักพลังงานต่ำ และต่ำมาก ทั้งหมดถูก thermalized IEDF ก๊าซที่ความดันสูง พบอัตราส่วนของโลหะไอออนกับก๊าซไอออนเพื่อเพิ่มรหัส และ มีผลผลิต sputtering วัสดุเป้าหมาย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ฟังก์ชันการกระจายพลังงานลิเธียมไอออน( iedf )ที่ใช้พลังงานสูงในการผลักดัน magnetron ละล่ำละลัก( hipims )เป็นการศึกษาโดย Emission Spectroscopy มวลชนพลังงาน - มติการสุ่มตัวอย่างจอพลาสม่า เป้าหมายไทเทเนียม( TI )และถ่านคาร์บอนกัมมันต์( C ) hipims ของโครเมียม( CR )ในบรรยากาศก๊าซอา - ก็อน(อาร์เจนตินา)เป็นวิเคราะห์ เด็ดเดี่ยวและเพิ่มพลังไอออนมากขึ้นเป็นสองเท่าของเป้าหมายและก๊าซที่ทั้งสองถูกตรวจพบiedfs เวลา - ค่าเงินบาทเฉลี่ยอยู่เป็นวัดสำหรับไอออนทั้งหมดที่ตรวจพบในตำแหน่งบนไดย์ที่ระยะห่างของ 150   มม.จากเป้าหมาย ผลกระทบของความดันในปัจจุบันและการปฏิบัติเป้าหมายใน iedf ที่มีการสอบสวน การวัดค่าเป็นแรงกดดันที่สองและเป็นเวลาสามกระแสการปฏิบัติสูงสุด.

iedf ของเป้าหมายและเพิ่มพลังไอออนก๊าซที่ทั้งสองพบว่าทั้งสองประกอบด้วยการเผยแพร่กล่าวว่าการวิเคราะห์เชิงปริมาณของ iedfs เป้าหมายที่ความดันต่ำแสดงให้เห็นว่ายอดเขาหลักมีพลังงานโดยเฉลี่ยต่ำกว่าพร้อมด้วยความคุ้มค่าโดยประมาณของ EV = 1   eav ซึ่งเป็นผลสืบเนื่องจากการชนกันพร้อมด้วยพลังไอออนช่วยปรับและอะตอมก๊าซ thermalized การกระจายพลังงานสูงกว่าที่มีหางที่ขยายได้ถึง 70   EV ซึ่งได้รับการสันนิษฐานในการเริ่มต้นจากการกระจายธอมป์สันที่เป็นโลหะของอะตอมพ่นออกมาด้วยซึ่งจากการชนกันมี thermalized และจะปรากฏขึ้นเป็นการกระจายถึงที่ โดยมีสัดส่วนของ iedfs ด้านพลังงานที่สูงเพื่อเพิ่มพลังไอออนเพิ่มขึ้นเป็นโลหะ monotonically เป็นของ ID kbt อุณหภูมิ ไอออนมีผลที่ถูกดึงมาจากยอดเขาหลักด้านพลังงานในระดับต่ำที่แสดงให้เห็นถึงการพึ่งพิงอ่อนที่สูงสุดในปัจจุบัน อุณหภูมิ ไอออนที่ถูกดึงมาจากหางด้านพลังงานที่สูงที่แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ที่ดีกับการเปลี่ยนแปลงใน ID .

iedf ที่ความดันสูงแสดงให้เห็นว่ามีสัดส่วน iedfs ด้านพลังงานที่สูงอยู่ในระดับต่ำเป็นอย่างมากและโดดเด่นไปด้วยด้านพลังงานในระดับต่ำที่สำคัญสูงสุด iedf ก๊าซที่ความดันสูงถูก thermalized อย่างสมบรูณ์แบบ อัตราส่วนโลหะ - ไอออน - การใช้พลังงานก๊าซธรรมชาติ - ไอออนที่พบในการเพิ่มขึ้นโดยมี ID และพร้อมด้วยนละล่ำละลักของวัสดุเชื่อมต่อในเป้าหมาย