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斩波双极HiPIMS增强绝缘表面能量通量——中电容下能量通量提升20%

斩波双极HiPIMS(5[N+6P])通过多个短正脉冲替代单个长正脉冲,在中等表面电容(10nF)下使能量通量比5[N]配置提升20%。斩波单极HiPIMS(5[N])相比标准HiPIMS([N])能量通量提升50%,沉积速率提升20%

HiPIMS沉积Nb₃Sn薄膜——750°C下Tc达17.43K,无需后退火

采用HiPIMS技术,通过高能离子增强表面扩散,在750°C、-50V偏压下直接沉积A15相Nb3Sn薄膜,Tc高达17.43K(体材理论值18.3K的95%),ΔTc仅0.23K,RRR为2.15,无需任何后退火处理。与传统锡蒸气扩散法

HiPIMS沉积Nb薄膜——mK温区微波损耗与体铌相当,光子寿命达秒级

HiPIMS沉积Nb薄膜(RRR约20,晶粒400–600 nm)在mK温区微波损耗与体铌(RRR约300,晶粒50μm)相当,Q₀达2×10¹⁰,光子寿命>1 s;340°C真空退火使TLS损耗降低10倍。小晶粒、低RRR对超导量子器件所需低场

单磁控管上HiPIMS与射频叠加:高离子能量的产生

HiPIMS技术因高离化率而能制备致密、高结合力的薄膜,但HiPIMS中等离子体电位通常较低,仅数eV,限制了离子到达基底时的能量。传统上通过施加负基底偏压来加速离子,但对于介电薄膜或绝缘基底

HiPIMS沉积Nb薄膜——-300V偏压下实现30%再溅射率与薄膜近乎平面化

采用HiPIMS+DC偏压(-50至-300V),在沟槽Si基底上沉积Nb薄膜。-300V偏压下实现30%再溅射率,离子入射角FWHM从11°缩至3°,归一化峰高随离子能量指数衰减,基底形貌影响被有效去除

HiPIMS沉积DLC-Si薄膜——海水中摩擦系数0.083&腐蚀电流3.397×10⁻⁸A/cm²

采用HiPIMS技术,通过HMDSO气体流量调控Si含量。Si含量9.26at.%时,DLC-Si薄膜在海水中摩擦系数低至0.083,磨损率4.689×10⁻⁷mm³/(N·m);腐蚀电流3.397×10⁻⁸ A/cm²,较304不锈钢基体降低3个数量级

HiPIMS沉积CrAlCN纳米复合涂层——硬度46.6 GPa&磨损率0.11×10⁻⁶ mm³/(N·m)

采用HiPIMS技术,通过调控Al靶电流和C₂H₂流量,获得CrAl₁₅₀C₅N₃₀涂层。该涂层硬度高达46.6 GPa,结合力Lc2 > 100 N,对AISI 52100钢球磨损率低至0.11×10-6mm³/(N·m),比未涂层WC基体降低3.8倍

HiPIMS沉积TiN氢渗透屏障——阻隔效率56.9%&扩散系数降低3.8倍

采用HiPIMS在SAE 1020碳钢上沉积TiN薄膜,氢渗透滞后时间从153 s增至570 s,有效扩散系数从1.03×10-9降至2.68×10-10 m²/s,稳态渗透电流密度从约50降至21.5 μA/cm²,阻隔效率达56.9%,渗透衰减因子PRF为2.32