李春伟，田修波，姜雪松，徐淑艳

(1.东北林业大学 工程技术学院，哈尔滨 150040；2.先进焊接与连接国家重点实验室(哈尔滨工业大学)，哈尔滨 150001)

近年来，高功率脉冲磁控溅射技术(high power impulse magnetron sputtering，HiPIMS)作为一门新颖的高度电离化物理气相沉积技术受到研究者广泛关注[1-3].相比常规直流磁控溅射(direct current magnetron sputtering，dcMS)，HiPIMS放电时以高功率脉冲模式对阴极靶供电，具有峰值功率密度高、脉冲频率和占空比低的放电特征，同时可获得较高溅射金属离化率和系统等离子体密度[4-6].采用该技术制备的膜层往往具有以下优点：1)高密度金属离子束流轰击基体，不仅可以有效溅射清洗基体并活化膜层与基体界面，同时还可以产生离子注入/沉积效应，极大增强膜基结合强度[7-9]；2)异型工件镀膜时离子具有更强的绕镀能力和运动活性，可获得膜层厚度更加均匀分布与沉积[10-11]；3)高度离化粒子与多价态离子具有更强的表面扩散能力、形核速率和迁移速率，有利于获得高致密度[12]和平滑度的生长和表面膜层状态[13]，以及高硬度[14]、高耐摩擦磨损性[15]、高耐腐蚀性[16]及抗高温氧化性[17]的高质量膜层.然而，HiPIMS的沉积速率仅为dcMS的30%左右[18]，这一技术缺陷严重限制了其工业化推广应用.文献[19-20]认为溅射靶材金属离子的阴极靶回吸效应是导致HiPIMS较低沉积速率的主要原因.随之,研究者有的采用新型电源脉冲放电来改善HiPIMS的沉积速率[21]；有的采用复合其他PVD技术共同沉积来提高HiPIMS的沉积速率[22-23]；还有的采用增加外部辅助装置/设备来提高HiPIMS沉……