基于遗传算法的真空磁控溅射射频阻抗匹配仿真研究

2011-09-09 汪洪波 合肥工业大学机械与汽车工程学院

  争对蒸空磁控溅射rf频射电源开关特性电阻值相配备现象, 设置rf频射L 型特性电阻值相配备设计数据结构的。在装载特性电阻值与众不同带宽变迁时, 依托于隔代隐性基因算法为基础为基础SEO优化条件射线性指数公式目标, 利用调理相配备设计数据中两根电感值以达到了与rf频射源的特性电阻值相配备。很多模拟仿真成果表示, 隔代隐性基因算法为基础为基础的特性电阻值相配备具体步骤, 条件射线性指数公式够比较快被调理到适宜值; 即是装载特性电阻值会产生大突变性, 相配备设计数据亦能使条件射线性指数公式高效康复到适宜相配备点。相配备具体步骤加效率高、在适宜相配备点处条件射线性指数公式波动性小、相配备设计可靠性强,精密值高。

  在真空镀膜、等离子体刻蚀或相关行业中, 尤其在制备各种功能薄膜、介质薄膜或进行微纳加工时,需要使用各种功率源用于激发气体获得等离子体。射频电源在这一领域应用十分广泛, 它能产生高频、大功率信号, 在溅射镀膜中不仅能激发导体, 且能激发半导体甚至绝缘体产生溅射, 可镀制各种功能薄膜[1-2].

  真空磁控溅射射频电源本身的内阻往往是50欧或75欧, 输出信号的频率大到数兆赫兹, 电源的功率由所使用负载的大小决定。真空腔室内所用负载的阻抗值是时变的, 即随着时间和腔室内环境参数的改变发生非线性变化, 甚至产生突变。若直接将射频电源与负载相连接, 必然导致阻抗失配、射频传输线上反射功率产生, 射频功率源产生的功率无法最大限度地传给负载, 而且过大的反射功率信号会给环境带来高频电磁辐射[3] 。为此, 射频功率源与负载之间需快速、平稳、准确地达到阻抗匹配状态, 以保射频电源正常、高效、安全工作。

  国内外对真空磁控溅射镀膜中射频电源阻抗匹配问题开展了一些研究。文献[4]采用梯度搜索法优化反射系数值以达到射频源与负载之间的阻抗匹配; 文献[5]为提高搜索效率, 对反射系数最优值的梯度搜索算法进行了改进; 文献[6]基于模拟退火法优化反射系数值以获得阻抗匹配。然而梯度搜索法要求被优化函数可导; 基于模拟退火法的优化过程,反射系数不能被快速调节到最优值, 易陷入局部最优, 反射功率不能被最大程度地降低。因此, 真空磁控溅射射频阻抗匹配方法仍有待于进一步研究。由于遗传算法具有全局寻优能力, 且对被优化目标函数没有过多要求, 本文基于遗传算法在负载阻抗不变、速变、突变等情况下以反射系数最小为指标, 计算出阻抗匹配时最佳匹配参数, 并对真空磁控溅射射频阻抗匹配系统的匹配效果进行比较分析。/p>

1、高压气磁控溅射微波射频特性阻抗配对平台

  射频阻抗匹配网络结构有L 型、􀀁 型、T 型等[7] , 真空射频电源阻抗匹配网络大多采用L 型, 如图1 所示。图1 中ZL 表示负载阻抗, 往往为复阻抗;AC 表示射频功率源, Rs 表示射频源内阻; 虚线框表示L 型阻抗匹配网络, 连接于射频源与负载之间。该匹配网络由与负载ZL 相串联的一固定电感L 、可调电容C1 及与之并联的可调电容C2 组成; 通过调节C1, C2 的电容值大小达到阻抗匹配状态。由于电感和电容对能量只有存储和释放的作用而不会消耗额外能量, 所以在阻抗匹配的情况下, 由射频源发生的功率能够最大限度地输送于负载, 不会被匹配网络消耗而转变成热能。

射频电源L 型阻抗匹配系统图

图1 频射电源开关L 型特性阻抗一致操作系统图 3、目的   今天对於真空度磁控溅射rf射频电阻值输入输入问题, 第一个制定了L 型电阻值输入输入网形式, 并计算出出了由控制电解电容C1, C2 可输入的负荷电阻值输入面积。经由很大地建模实验操作也可以求出下列假设:   (1) 在电位差电位差值相同的状态下, 立于遗传病svm算法来电位差切换行完成良好的切换特效, 所要的切换时光短, 完成切换时光反射数值趋近于0, 可以使频射功效源引起的功效大程度且高速 地输于电位差选择。   (2) 当电流抗阻相配极慢改变、更快的改变几乎转变时, 针对显性基因聚类算法的抗阻相配相配流程均拥有没多久便的相配转速; 固然跟着电流抗阻相配值改变转速的不断加剧, 漫全反射常数在绝佳相配点冲击不断加剧, 但冲击量均不低于0.05, 漫全反射输出功率小, 即是可以需求真空环境磁控溅射频射抗阻相配相配程序的需求。   由此, 依托于基因遗传规律svm算法做到高压气度rf微波射频电位差更快的搭配, 使用效果无比清晰, 能为下一大步高压气度rf微波射频重新电位差搭配器工程项目做到具备理论体系参考资料和技能保障措施。 参考使用资料

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