CN114990508A - 不对称双极脉冲磁控溅射系统及离子能量和流量调控方法 - Google Patents

Abstract

不对称双极脉冲磁控溅射系统及离子能量和流量调控方法，包括真空室、电源设备和信号发生器，真空室包括溅射靶和外部磁场单元，电源设备包括双极脉冲磁控溅射电源以及外部磁场单元脉冲电源，双极脉冲磁控溅射电源与外部磁场单元脉冲电源的信号接收端分别连接信号发生器；双极脉冲磁控溅射电源的正负脉冲电压输出端连接溅射靶；外部磁场单元供电电源连接外部磁场单元，以提供可控电流；溅射靶和外部磁场单元设置于真空室中，并且外部磁场单元设置为邻近溅射靶，调节信号发生器控制双极脉冲磁控溅射电源与外部磁场单元供电电源的脉冲信号持续时间及二者相位差，并且调节外部磁场单元供电电流的幅值，从而调整高能和低能沉积离子的流量及比例。

Description

不对称双极脉冲磁控溅射系统及离子能量和流量调控方法

技术领域

本发明涉及材料表面工程、等离子体源装备，尤其涉及脉冲磁控溅射。

背景技术

磁控溅射技术作为一种等离子体加工的一种手段，具有低温沉积、表面光滑、无颗粒缺陷等独特优势，因此广泛应用于薄膜制备领域。传统的磁控溅射处理技术溅射金属大多以原子状态存在，普遍存在金属离化率低(～1％)，导致其可控性较差，沉积薄膜的质量和性能较难优化等问题针对这些问题，国外学者开发出了一种高功率脉冲磁控溅射技术，在放电过程中的峰值功率可超过普通磁控溅射2个数量级，达10kw/cm²，靶周围的电子密度可达10¹⁹/m³，同时溅射材料的离化率最高可达90％以上，使得该技术使得磁控溅射制备材料进一步发展，促进了多种的，例如，纯金属薄膜、氮化物陶瓷超硬薄膜、氧化物陶瓷薄膜、类金刚石薄膜等基体-涂层-微观结构的作用体系的形成和发展。

然而，尽管高功率脉冲磁控溅射在提高沉积粒子离化率有着显著优势，但较高的负电压会使溅射出来的靶材原子离化成离子后又被靶的负电压给吸引回来，造成高功率脉冲磁控溅射沉积速率较低，并且离子能量分布中低能离子占据比例过大，且离子能量分布不容易改变，因此导致其在绝缘基体上的应用还不尽人意，亟须一种调控沉积离子能量和流量的先进技术。

发明内容

本发明之目的是针对现有脉冲磁控溅射技术的不足和缺陷，提供一种不对称双极脉冲磁控溅射系统以及一种不对称双极脉冲磁控溅射离子能量和流量调控方法，以有效地调控溅射放电，改变溅射效率、靶材粒子的离化比例、调整高能和低能沉积离子的流量及比例。

为实现上述目的，本发明提供一种不对称双极脉冲磁控溅射离子能量和流量调控方法，包括：步骤一：选择合适尺寸、电感值的外部磁场单元，安装于磁控溅射靶邻近位置；将超声清洗后的试样置于真空室内的样品台上；步骤二：完成对放电系统的预先抽真空；步骤三：将双极脉冲磁控溅射电源的信号接收端与外部磁场单元脉冲电源的信号接收端分别连接信号发生器；步骤四：将所述双极脉冲磁控溅射电源的正负脉冲电压输出端连接所述磁控溅射靶；步骤五：将所述外部磁场单元供电电源连接所述外部磁场单元，为所述外部磁场单元提供可控电流；步骤六：引入工作气体，调节所述信号发生器控制所述双极脉冲磁控溅射电源与所述外部磁场单元供电电源的脉冲信号持续时间及二者相位差，并且调节所述外部磁场单元供电电流的幅值，以调整高能和低能沉积离子的流量及比例；随后可以进行溅射沉积过程，用于薄膜制备。

作为优选方式，所述双极脉冲磁控溅射电源的负脉冲电压宜为0～2000V，正脉冲电压宜为0～1000V，负脉冲宽度3μs～1ms，正脉冲宽度0.5μs～3ms，频率为1Hz～100kHz；以及，所述外部磁场单元供电电源的频率为1Hz～100kHz，电流为0-1000A，持续时间3μs～1ms。

作为优选方式，所述外部磁场单元为电磁线圈；所述外部磁场单元供电电源为脉冲电流源；在所述步骤三中，启动所述双极脉冲磁控溅射电源进行辉光，调节负脉冲输出电压值为-600V，正脉冲电压辅助位+60V；调节所述信号发生器；使得所述双极脉冲溅射电源与所述脉冲电流源输出脉冲信号之间的相位差为-50μs，随后依次调节所述电磁线圈的线圈电流为0～44.6A，应用光发射光谱仪记录距离靶表面65mm位置处的正离子发射强度；在所述步骤四中，停止所述步骤三后，再次启动所述双极脉冲磁控溅射电源进行辉光，调节负脉冲输出电压值为-600V，正脉冲电压辅助位+60V；调节所述信号发生器使得所述双极脉冲溅射电源与所述脉冲电流源输出脉冲信号之间具有设定的相位差。

另一方面，本发明提供一种不对称双极性脉冲磁控溅射系统，包括真空室、电源设备和信号发生器，所述真空室包括溅射靶和外部磁场单元，所述电源设备包括双极脉冲磁控溅射电源以及外部磁场单元脉冲电源，其中，所述双极脉冲磁控溅射电源的信号接收端与外部磁场单元脉冲电源的信号接收端分别连接所述信号发生器；所述双极脉冲磁控溅射电源的正负脉冲电压输出端连接所述溅射靶；所述外部磁场单元供电电源连接所述外部磁场单元，以给所述外部磁场单元提供可控电流；所述溅射靶和外部磁场单元设置于所述真空室中，并且所述外部磁场单元设置为邻近所述溅射靶，所述调节信号发生器控制所述双极脉冲磁控溅射电源与外部磁场单元供电电源的脉冲信号持续时间及二者相位差，并且调节所述外部磁场单元供电电流的幅值，从而调整高能和低能沉积离子的流量及比例。

作为优选方式，所述外部磁场单元是电磁线圈，该电磁线圈为圆筒结构、喇叭口结构、扁平结构或弯管结构，该电磁线圈可以匹配磁芯、电极协同使用。

作为优选方式，所述外部磁场单元安装于距离所述磁控溅射靶前方0～200mm范围的位置，或者从溅射靶后方距离0～50mm范围的位置安装。

作为优选方式，所述外部磁场单元可以设置为相对于磁控溅射靶的靶表面具有0°至180°的角度范围。

作为优选方式，所述外部磁场单元脉冲电源可以是常规的脉冲电流电源，也可以是能够产生三角波、高斯脉冲或任意脉冲波形的脉冲电源。

作为优选方式，所述双极脉冲磁控溅射电源的负脉冲电压为0～2000V，正脉冲电压为0～1000V，负脉冲宽度3μs～1ms，正脉冲宽度0.5μs～3ms，频率为1Hz～100kHz；以及所述外部磁场单元供电电源的频率为1Hz～100kHz，电流为0-1000A，持续时间3μs～1ms。

作为优选方式，所述工作气体的气压范围为10^-5Pa～10⁵Pa。

与现有技术相比，本发明采取控制双极脉冲磁控溅射放电与外部磁场之间的相位的方式，在溅射靶前方配置外部磁场单元，并对外部磁场单元施加脉冲电流，通过改变外部磁场脉冲电源脉冲信号以及双极脉冲磁控溅射脉冲信号二者之间相位差以及脉冲电流幅值，实现在增加放电离化率、提高溅射产率的基础上，达到控制沉积离子高能和低能比例和流量的目的。该技术经济、实用，为双极磁控溅射提高沉积速率、改善薄膜的性能，提供了一种新的解决方案和技术途径。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅用于解释本发明的构思。

图1是本发明的不对称双极脉冲磁控溅射系统的装置示意图。

图2是电磁线圈脉冲电流以及耦合电磁线圈磁场前后的溅射靶电流与溅射靶电压的波形图。

图3是通过光发射光谱测得Ti⁺离子发射强度随电磁线圈脉冲电流幅值的增长过程中的变化曲线。

图4是在不同双极脉冲电源与电磁线圈脉冲电流之间相位差条件下制得Ti薄膜试样的断面显微镜照片及膜层厚度。

附图标记汇总：

进气口1；真空室2；工件3；工件架4；出气口5；外部磁场单元6；磁控溅射靶7；双极脉冲磁控溅射电源8；外部磁场单元供电电源9；信号发生器10

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的一种不对称双极脉冲磁控溅射系统以及一种不对称双极脉冲磁控溅射离子能量和流量调控方法的实施例。

在此记载的实施方式为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施方式外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施方式的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部分结构，各附图之间不一定按照相同的比例绘制。相同或相似的参考标记用于表示相同或相似的部分。

图1为本发明的不对称双极脉冲磁控溅射系统的装置示意图，其示出了耦合脉冲电流源电磁线圈以及不对称双极脉冲磁控溅射。如图1所示，在本实施例中，本发明提供一种不对称双极脉冲磁控溅射离子能量和流量调控方法，包括：进气口1；真空室2；工件3；工件架4；出气口5；外部磁场单元6；磁控溅射靶7；双极脉冲磁控溅射电源8；外部磁场单元供电电源9；信号发生器10。所选用的外部磁场单元6为电磁线圈，外部磁场单元供电电源9为脉冲电流源。

如图所示，真空室2包括溅射靶7和外部磁场单元6，电源设备包括双极脉冲磁控溅射电源8和外部磁场单元脉冲电源9。

双极脉冲磁控溅射电源8的信号接收端与外部磁场单元脉冲电源9的信号接收端分别连接信号发生器10。

双极脉冲磁控溅射电源8的正负脉冲电压输出端连接溅射靶7。

外部磁场单元供电电源9连接外部磁场单元6，以给外部磁场单元6提供可控电流。

溅射靶7和外部磁场单元6设置于真空室2中，并且外部磁场单元6设置为邻近所述溅射靶，调节信号发生器10控制双极脉冲磁控溅射电源8与外部磁场单元供电电源9的脉冲信号持续时间及二者相位差，并且调节外部磁场单元供电电流9的幅值，从而调整高能和低能沉积离子的流量及比例。

在图1中，双极脉冲磁控溅射电源8、外部磁场单元供电电源9、以及调节信号发生器10的结构连接和安装位置均是示例性和示意性的，它们的具体结构连接和安装位置可以由本领域技术人员根据需要来设计，例如，可以把外部磁场单元供电电源9和调节信号发生器10设置于真空室2上或设置于真空室2中。

在该实施方案中，选用的外部磁场单元6为电磁线圈。所选取的外部磁场单元仅作为示例，实际应用中，外部磁场单元可匹配磁芯、电极等装置协同使用。

在该实施方案中，选用的外部磁场单元6的供电电源9为常规的脉冲电流源。实际应用中，外部磁场单元6的供电电源也可选择三角波、高斯脉冲、任意脉冲波形等电源装置为其供电。

在本发明中，外部磁场单元6的形状可根据靶材形状进行调整，如圆筒结构、喇叭口结构、扁平结构、弯管结构等。

在本发明中，外部磁场单元6可垂直于靶表面进行安装，也可与靶材具有0-90°的角度；换言之，外部磁场单元6可以设置为相对于磁控溅射靶7的靶表面具有0°至180°的角度范围。

外部磁场单元6可在距离溅射靶前方0～200mm范围安装，也可从溅射靶后方0～50mm位置安装。

在本发明中，双极脉冲磁控溅射电源8的负脉冲电压宜为0～2000V，正脉冲电压宜为0～1000V，负脉冲宽度3μs～1ms，正脉冲宽度0.5μs～3ms，频率为1Hz～100kHz。

外部磁场单元供电电源9的频率为1Hz～100kHz，电流为0-1000A，持续时间3μs～1ms。

在本发明中，工作气体为惰性气体或反应气体的一种或几种气体的混合气体。工作气体气压为10^-5Pa～10⁵Pa。

在该实施方案中，通过控制电磁线圈脉冲电流源9与双极脉冲磁控溅射电源8二者之间的相位，由于负脉冲期间产生的离子主要为低能离子，正脉冲期间产生的离子为高能离子，因此该方法可以实现调控沉积到基体表面低能和高能离子的流量以及二者的比例。

下面说明本发明调控不对称双极脉冲磁控溅射离子能量和流量方法的实施方式：

步骤一：选择合适尺寸、电感值的外部磁场单元6，安装在磁控溅射靶前；将超声清洗后的试样置于真空室内的样品台上；

步骤二：完成对放电系统的预先抽真空；

步骤三：将双极脉冲磁控溅射电源与外部磁场单元脉冲电源的信号接收端分别连接信号发生器；

步骤四：将双极脉冲磁控溅射电源的正负脉冲电压输出端连接溅射靶；

步骤五：将外部磁场单元供电电源9连接外部磁场单元6，为其提供可控电流；

步骤六：引入工作气体，调节信号发生器控制双极脉冲磁控溅射电源与外部磁场单元供电电源9的脉冲信号持续时间及二者相位差，调节外部磁场单元供电电流的幅值，以调整高能和低能沉积离子的流量及比例；随后可进行溅射沉积过程，用于薄膜制备。

本发明所述的步骤一中，外部磁场单元6选取具有适宜电感值的电磁线圈。

本发明所述的步骤一中，外部磁场单元6选取常规的脉冲电流电源为其供电。

本发明所述的步骤一中，外部磁场单元6形状可根据靶材形状进行调整，如圆筒结构、喇叭口结构、扁平结构、弯管结构等。

本发明所述的步骤一中，外部磁场单元6可垂直于靶表面进行安装，也可与靶材具有0-90°的角度；换言之，外部磁场单元6可以设置为相对于磁控溅射靶的靶表面具有0°至180°的角度范围。

本发明所述的步骤一中，外部磁场单元6安装可距离溅射靶前方0～200mm范围，也可从溅射靶后方0～50mm位置开始安装。

本发明所述的步骤三中，双极脉冲磁控溅射电源负脉冲电压宜为0～2000V，正脉冲电压宜为0～1000V，负脉冲宽度3μs～1ms，正脉冲宽度0.5μs～3ms，频率为1Hz～100kHz。

本发明所述的步骤三中，外部磁场单元6供电电源其频率为1Hz～100kHz，电流为0-1000A，持续时间3μs～1ms。

本发明所述的步骤六中，工作气体为惰性气体或反应气体的一种或几种气体的混合气体。

本发明所述的步骤六中，工作气体气压为10^-5Pa～10⁵Pa。

图2是选择桶状电磁线圈安装在溅射靶前方，电磁线圈连接在脉冲电流源，溅射靶连接在双极脉冲电源，脉冲电流源与双极脉冲源由信号发生器控制，在调整二者之间相位差为-50μs(以溅射脉冲开始时间为初始参考，-50μs表示线圈电流起始时间早于溅射脉冲开始时间)时，记录得到的脉冲电流源电流波形、靶电压波形、靶电流波形。作为对比，未耦合电磁线圈磁场时，靶电压、靶电流波形也绘制在图2中。其中，电磁线圈内径60mm，外径90mm，长度50mm，由外径为5mm的铜管缠制，共3层，每层10匝，共计30匝。阴极靶为直径50mm，厚度为5mm的钛靶。磁控溅射参数为：负脉冲持续时间100μs，负脉冲电压-600V，正脉冲持续时间200μs，正脉冲电压+60V。脉冲电流源参数：脉冲持续时间300μs，脉冲电流幅值为0-44.6A。

采用图1的装置以及图2的放电配置，研究脉冲电磁线圈电流对等离子体氛围和薄膜性能的影响，具体步骤为：

步骤一：选择尺寸为内径60mm，外径90mm，长度50mm的电磁线圈安装在溅射靶7前方，其由外径为5mm的铜管缠制，共3层，每层10匝，共计30匝，距离靶表面15mm。选择直径为50mm，厚度为5mm的钛靶7。

步骤二：完成对系统的预抽真空，使得真空室内的真空度达到10^-4Pa级别；向真空室内通入氩气，控制气压为0.8Pa。

步骤三：启动双极脉冲磁控溅射电源7进行辉光。调节负脉冲输出电压值为-600V，正脉冲电压辅助位+60V。调节信号发生器10使得双极脉冲磁控溅射电源9与电磁线圈脉冲电流源输出脉冲信号之间的相位差为-50μs，随后依次调节线圈电流为0～44.6A，应用光发射光谱仪记录距离靶表面65mm位置处的Ti⁺离子发射强度。

步骤四：停止步骤三后，再次启动双极脉冲磁控溅射电源7进行辉光。调节负脉冲输出电压值为-600V，正脉冲电压辅助位+60V。调节信号发生器10使得双极脉冲磁控溅射电源9与电磁线圈脉冲电流源输出脉冲信号之间的相位差为-50μs、0μs、50μs、100μs，分别在Si基体表面沉积Ti膜，沉积时间3小时。

图3是选择桶状电磁线圈安装在溅射靶前方，电磁线圈连接在脉冲电流源，溅射靶连接在双极脉冲电源，脉冲电流源与双极脉冲源由信号发生器控制，在调整二者之间相位差为-50μs时，通过调整脉冲电流幅值，记录得到的Ti⁺离子的发射强度。其中，电磁线圈内径60mm，外径90mm，长度50mm，由外径为5mm的铜管缠制，共3层，每层10匝，共计30匝。阴极靶为直径50mm，厚度为5mm的钛靶。磁控溅射参数为：负脉冲持续时间100μs，负脉冲电压-600V，正脉冲持续时间200μs，正脉冲电压+60V。脉冲电流源参数：脉冲持续时间300μs，脉冲电流幅值为0-44.6A。双极脉冲磁控溅射电源与电磁线圈脉冲电流源输出脉冲信号之间的相位差为-50μs。工作气体为Ar气，气压为0.8Pa。

图4是选择桶状电磁线圈安装在溅射靶7前方，电磁线圈连接在脉冲电流源，溅射靶7连接在双极脉冲磁控溅射电源8，脉冲电流源与双极脉冲磁控溅射电源由信号发生器10控制，在调整二者之间相位差为-50μs、0μs、50μs、100μs时，制备得到Ti膜的断面显微形貌及厚度。其中，电磁线圈内径60mm，外径90mm，长度50mm，由外径为5mm的铜管缠制，共3层，每层10匝，共计30匝。阴极靶为直径50mm，厚度为5mm的钛靶。磁控溅射参数为：负脉冲持续时间100μs，负脉冲电压-600V，正脉冲持续时间200μs，正脉冲电压+60V。脉冲电流源参数：脉冲持续时间300μs，脉冲电流幅值为44.6A。工作气体为Ar气，气压为0.8Pa。

本示例方案的优点：

与现有技术相比，本发明采取控制外部磁场单元供电电源与双极性脉冲磁控溅射电源输出脉冲信号之间的相位差，达到控制沉积到基材表面高能、低能离子流量和比例的目的，以调控薄膜的微观结构和性能。该操作方法经济、实用，调控沉积离子流量的同时，又可以控制传输和高、低能离子能量分数。

以上对本发明的不对称双极脉冲磁控溅射离子能量和流量调控方法及其操作方法的实施方式进行了说明，其目的在于解释本发明之精神。对于本发明的不对称双极脉冲磁控溅射离子能量和流量调控方法的具体特征如电磁线圈脉冲时间间隔和施加方式可以根据上述披露的特征的作用进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据本发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (10)

1.一种不对称双极脉冲磁控溅射离子能量和流量调控方法，包括：

步骤一：选择合适尺寸、电感值的外部磁场单元，安装于磁控溅射靶邻近位置；将超声清洗后的试样置于真空室内的样品台上；

步骤二：完成对放电系统的预先抽真空；

步骤三：将双极脉冲磁控溅射电源的信号接收端与外部磁场单元脉冲电源的信号接收端分别连接信号发生器；

步骤四：将所述双极脉冲磁控溅射电源的正负脉冲电压输出端连接所述磁控溅射靶；

步骤五：将所述外部磁场单元供电电源连接所述外部磁场单元，为所述外部磁场单元提供可控电流；

步骤六：引入工作气体，调节所述信号发生器控制所述双极脉冲磁控溅射电源与所述外部磁场单元供电电源的脉冲信号持续时间及二者相位差，并且调节所述外部磁场单元供电电流的幅值，以调整高能和低能沉积离子的流量及比例；随后可以进行溅射沉积过程，用于薄膜制备。

2.根据权利要求1所述的方法，所述双极脉冲磁控溅射电源的负脉冲电压宜为0～2000V，正脉冲电压宜为0～1000V，负脉冲宽度3μs～1ms，正脉冲宽度0.5μs～3ms，频率为1Hz～100kHz；以及

所述外部磁场单元供电电源的频率为1Hz～100kHz，电流为0-1000A，持续时间3μs～1ms。

3.根据权利要求1所述的方法，所述外部磁场单元为电磁线圈；所述外部磁场单元供电电源为脉冲电流源；

在所述步骤三中，启动所述双极脉冲磁控溅射电源进行辉光，调节负脉冲输出电压值为-600V，正脉冲电压辅助位+60V；调节所述信号发生器；使得所述双极脉冲溅射电源与所述脉冲电流源输出脉冲信号之间的相位差为-50μs，随后依次调节所述电磁线圈的线圈电流为0～44.6A，应用光发射光谱仪记录距离靶表面65mm位置处的正离子发射强度；

在所述步骤四中，停止所述步骤三后，再次启动所述双极脉冲磁控溅射电源进行辉光，调节负脉冲输出电压值为-600V，正脉冲电压辅助位+60V；调节所述信号发生器使得所述双极脉冲溅射电源与所述脉冲电流源输出脉冲信号之间具有设定的相位差。

4.一种不对称双极性脉冲磁控溅射系统，包括真空室、电源设备和信号发生器，所述真空室包括溅射靶和外部磁场单元，所述电源设备包括双极脉冲磁控溅射电源以及外部磁场单元脉冲电源，其中，

所述双极脉冲磁控溅射电源的信号接收端与外部磁场单元脉冲电源的信号接收端分别连接所述信号发生器；

所述双极脉冲磁控溅射电源的正负脉冲电压输出端连接所述溅射靶；

所述外部磁场单元供电电源连接所述外部磁场单元，以给所述外部磁场单元提供可控电流；

所述溅射靶和外部磁场单元设置于所述真空室中，并且所述外部磁场单元设置为邻近所述溅射靶，所述调节信号发生器控制所述双极脉冲磁控溅射电源与外部磁场单元供电电源的脉冲信号持续时间及二者相位差，并且调节所述外部磁场单元供电电流的幅值，从而调整高能和低能沉积离子的流量及比例。

5.根据权利要求4所述的不对称双极性脉冲磁控溅射系统，所述外部磁场单元是电磁线圈，该电磁线圈为圆筒结构、喇叭口结构、扁平结构或弯管结构，该电磁线圈可以匹配磁芯、电极协同使用。

6.根据权利要求4所述的不对称双极性脉冲磁控溅射系统，所述外部磁场单元安装于距离所述磁控溅射靶前方0～200mm范围的位置，或者从溅射靶后方距离0～50mm范围的位置安装。

7.根据权利要求4所述的不对称双极性脉冲磁控溅射系统，所述外部磁场单元可以设置为相对于磁控溅射靶的靶表面具有0°至180°的角度范围。

8.根据权利要求4所述的不对称双极性脉冲磁控溅射系统，所述外部磁场单元脉冲电源可以是常规的脉冲电流电源，也可以是能够产生三角波、高斯脉冲或任意脉冲波形的脉冲电源。

9.根据权利要求4所述的不对称双极性脉冲磁控溅射系统，所述双极脉冲磁控溅射电源的负脉冲电压为0～2000V，正脉冲电压为0～1000V，负脉冲宽度3μs～1ms，正脉冲宽度0.5μs～3ms，频率为1Hz～100kHz；以及

所述外部磁场单元供电电源的频率为1Hz～100kHz，电流为0-1000A，持续时间3μs～1ms。

10.根据权利要求4所述的不对称双极性脉冲磁控溅射系统，所述工作气体的气压范围为10^-5Pa～10⁵Pa。

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