脈沖調(diào)制射頻磁控濺射電源的研制.pdf

1、磁控濺射技術(shù)已成為一種有效的薄膜沉積方法,它在固體微電子、光學(xué)薄膜和材料表面改性等領(lǐng)域已廣范應(yīng)用。
　　應(yīng)用磁控濺射法在柔性有機(jī)物材料上鍍ITO等功能膜層,由于基底材料不能耐溫高而很難獲得高性能的功能膜層。針對(duì)這種情況,通過分析磁控濺射等離子體制備功能薄膜的機(jī)理,本論文提出將等離子體參數(shù)的電子溫度(強(qiáng)度量)與電子濃度(廣延量)解耦的方法,這樣既滿足微觀上反應(yīng)能量(活性)的要求,又滿足宏觀溫度低的要求。為實(shí)現(xiàn)解耦,研制了脈沖調(diào)制射頻

2、電源,它可提供高脈沖功率、低氣體溫度的條件,從而解決磁控濺射低溫條件下成膜的問題。
　　所研制的樣機(jī)的設(shè)計(jì)指標(biāo)為:輸出電壓是13.56MHz的正弦波,輸出功率0-120W連續(xù)可調(diào),脈沖調(diào)制信號(hào)頻率0.1kHz-50kHz可調(diào),信號(hào)占空比10-90％可調(diào),電源轉(zhuǎn)換效率大于50%。
　　本論文采用低供電電壓的高頻大功率場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)計(jì)射頻電源。根據(jù)磁控濺射對(duì)電源的指標(biāo)要求,給出電源總體設(shè)計(jì)方案。電源主要分為兩個(gè)模塊:射頻電源模塊和脈

3、沖調(diào)制模塊。射頻電源模塊由石英晶振電路和三級(jí)功率放大電路構(gòu)成,詳細(xì)討論了各級(jí)功率放大電路的拓?fù)湓O(shè)計(jì)以及功率管的選擇要求。重點(diǎn)討論了輸出級(jí)電路—乙類推挽功率放大電路的設(shè)計(jì),敘述了功率放大級(jí)的功率合成原理。脈沖調(diào)制電路分為脈沖信號(hào)產(chǎn)生控制電路、隔離驅(qū)動(dòng)電路和溫度保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。根據(jù)調(diào)制電路對(duì)脈沖信號(hào)占空比的要求,隔離驅(qū)動(dòng)電路選擇高速型光耦隔離驅(qū)動(dòng)電路;針對(duì)射頻電源在工作時(shí)易發(fā)熱的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了溫度保護(hù)電路以提高電源安全工作的可靠性。