J 2019

Evolution of discharge parameters and sputtered species ionization in reactive HiPIMS with oxygen, nitrogen and acetylene

FEKETE, Matej, Katarína BERNÁTOVÁ, Peter KLEIN, Jaroslav HNILICA, Petr VAŠINA et. al.

Základní údaje

Originální název

Evolution of discharge parameters and sputtered species ionization in reactive HiPIMS with oxygen, nitrogen and acetylene

Autoři

FEKETE, Matej (703 Slovensko, domácí), Katarína BERNÁTOVÁ (703 Slovensko, domácí), Peter KLEIN (703 Slovensko, domácí), Jaroslav HNILICA (203 Česká republika, domácí) a Petr VAŠINA (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Plasma Sources Science and Technology, Bristol, IOP Publishing Ltd. 2019, 0963-0252

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10305 Fluids and plasma physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.193

Kód RIV

RIV/00216224:14310/19:00109216

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000460060600001

Klíčová slova anglicky

magnetron sputtering; reactive HiPIMS; ionization fraction; titanium; oxygen; nitrogen; acetylene

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 24. 6. 2020 09:13, Mgr. Matej Fekete, Ph.D.

Anotace

V originále

Reactive high power impulse magnetron sputtering offers a great opportunity for high quality coating production, thus understanding the processes accompanying deposition is of great importance. In this paper, the evolution of numerous discharge parameters such as total pressure, discharge current and sputtered species number densities are studied in argon with oxygen, nitrogen or acetylene admixture. The experiments are compared to the reactive direct current magnetron sputtering where the deposition process usually exhibits hysteresis behaviour and the ionization fraction of sputtered species is significantly lower. The decrease in the titanium atom and ion number densities with the increasing degree of target poisoning is detected for all the studied admixtures. However, while the sputtered species number densities decrease the sputtered species ionization fraction increases. Depending on the reactive gas admixture, the ionization fraction of the sputtered species increases from 75% achieved in pure argon discharge up to 90% attained in the poisoned mode of the reactive sputtering. This increase was the most pronounced for oxygen and nitrogen admixtures. Mutual comparison of the reactive sputtering with nitrogen, oxygen and acetylene indicated multiple causes for the observed increase.

Návaznosti

LO1411, projekt VaV
Název: Rozvoj centra pro nízkonákladové plazmové a nanotechnologické povrchové úpravy (Akronym: CEPLANT plus)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Rozvoj centra pro nízkonákladové plazmové a nanotechnologické povrchové úpravy