本發(fā)明涉及內(nèi)襯直管和多孔擋板復(fù)合型的多級磁場電弧離子鍍方法，屬于材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在電弧離子鍍制備薄膜的過程中，由于弧斑電流密度高達(dá)2.5~5×10¹⁰A/m²，引起靶材表面的弧斑位置處出現(xiàn)熔融的液態(tài)金屬，在局部等離子體壓力的作用下以液滴的形式噴濺出來，附著在薄膜表面或鑲嵌在薄膜中形成“大顆?！保∕acroparticles）缺陷（Boxman R L, Goldsmith S. Macroparticle contamination in cathodic arc coatings: generation, transport and control [J]. Surf Coat Tech, 1992, 52(1): 39-50.）。在電弧等離子體中，由于電子的運動速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于離子的運動速度，單位時間內(nèi)到達(dá)大顆粒表面的電子數(shù)大于離子數(shù)，使大顆粒呈現(xiàn)負(fù)電性。相對于厚度級別為微米或亞微米的薄膜，尺寸在0.1-10微米的大顆粒缺陷就像PM2.5對空氣質(zhì)量的污染一樣，對薄膜的質(zhì)量和性能有著嚴(yán)重的危害。隨著薄膜材料和薄膜技術(shù)應(yīng)用的日益廣泛，大顆粒缺陷問題的解決與否成為電弧離子鍍方法進一步發(fā)展的瓶頸，嚴(yán)重制約了其在新一代薄膜材料制備中的應(yīng)用。

目前，為了解決電弧離子鍍方法在使用低熔點的純金屬或多元合金材料易產(chǎn)生大顆粒缺陷問題，目前主要采用磁過濾的辦法過濾掉大顆粒，如中國專利用于材料表面改性的等離子體浸沒離子注入裝置（公開號：CN1150180，公開日期：1997年5月21日）中采用90°磁過濾彎管對脈沖陰極弧的大顆粒進行過濾，美國學(xué)者Anders等人(Anders S, Anders A, Dickinson M R, MacGill R A, Brown I G. S-shaped magnetic macroparticle filter for cathodic arc deposition [J]. IEEE Trans Plasma Sci, 1997, 25(4): 670-674.)和河南大學(xué)的張玉娟等(張玉娟, 吳志國, 張偉偉等. 磁過濾等離子體制備TiN薄膜中沉積條件對薄膜織構(gòu)的影響. 中國有色金屬學(xué)報. 2004, 14(8): 1264-1268.)在文章中制作了“S”磁過濾彎管對陰極弧的大顆粒進行過濾，還有美國學(xué)者Anders等人（Anders A, MacGill R A. Twist filter for the removal of macroparticles from cathodic arc plasmas [J]. Surf Coat Tech, 2000, 133-134: 96-100.）提出的Twist filter的磁過濾，這些方法雖然在過濾和消除大顆粒方面有一定效果，但是等離子體的傳輸效率損失嚴(yán)重，使離子流密度大大降低?；诩茨苓^濾大顆粒又能保證效率的基礎(chǔ)上，中國專利真空陰極弧直管過濾器(公開號：CN1632905，公開日期：2005年6月29日)中提出直管過濾的方法，但是這又降低了過濾效果?？傊?，相關(guān)的研究人員通過對比各種磁過濾方法（Anders A. Approaches to rid cathodic arc plasmas of macro- and nanoparticles: a review [J]. Surf Coat Tech, 1999, 120-121319-330.和Takikawa H, Tanoue H. Review of cathodic arc deposition for preparing droplet-free thin films [J]. IEEE Trans Plasma Sci, 2007, 35(4): 992-999.）發(fā)現(xiàn)電弧離子鍍等離子體通過磁過濾裝置后保持高的傳輸效率和消除大顆粒非常難以兼顧，嚴(yán)重影響著該技術(shù)在優(yōu)質(zhì)薄膜沉積中的應(yīng)用。另外在基體上采用偏壓的電場抑制方法，當(dāng)基體上施加負(fù)偏壓時，電場將對帶負(fù)電的大顆粒產(chǎn)生排斥作用，進而減少薄膜表面大顆粒缺陷的產(chǎn)生。德國學(xué)者Olbrich等人（Olbrich W, Fessmann J, Kampschulte G, Ebberink J. Improved control of TiN coating properties using cathodic arc evaporation with a pulsed bias [J]. Surf Coat Tech, 1991, 49(1-3): 258-262.和Fessmann J, Olbrich W, Kampschulte G, Ebberink J. Cathodic arc deposition of TiN and Zr(C, N) at low substrate temperature using a pulsed bias voltage [J]. Mat Sci Eng A, 1991, 140: 830-837.）采用脈沖偏壓來取代傳統(tǒng)的直流偏壓，形成了一種新的物理氣相沉積技術(shù)——脈沖偏壓電弧離子鍍技術(shù)，不但大大減少了薄膜表面大顆粒的數(shù)目，還克服了傳統(tǒng)直流偏壓引起的基體溫度過高、薄膜內(nèi)應(yīng)力較大等問題。大連理工大學(xué)的林國強等人（林國強. 脈沖偏壓電弧離子鍍的工藝基礎(chǔ)研究 [D]. 大連理工大學(xué), 2008.和黃美東, 林國強, 董闖, 孫超, 聞立時. 偏壓對電弧離子鍍薄膜表面形貌的影響機理 [J]. 金屬學(xué)報, 2003, 39(5): 510-515.）針對脈沖偏壓引起大顆粒缺陷減少的機理進行了深入分析，通過對脈沖偏壓幅值、頻率和脈沖寬度等工藝參數(shù)的調(diào)整，可以改善電弧等離子體的鞘層運動特性，減少薄膜表面的大顆粒缺陷數(shù)目，提高薄膜的質(zhì)量，在實際的生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，但是仍不能完全消除大顆粒缺陷。國內(nèi)學(xué)者（魏永強, 宗曉亞, 蔣志強, 文振華, 陳良驥. 多級磁場直管磁過濾與脈沖偏壓復(fù)合的電弧離子鍍方法, 公開號：CN103276362A，公開日期：2013年9月4日）提出了多級磁場直管磁過濾與脈沖偏壓復(fù)合的電弧離子鍍方法，通過多級磁場過濾裝置來消除大顆粒缺陷并提升等離子體的傳輸效率，但是管內(nèi)壁的污染問題和管內(nèi)壁上等離子體的損失沒有得到很好的解決，后期相關(guān)學(xué)者（魏永強, 宗曉亞, 侯軍興, 劉源, 劉學(xué)申, 蔣志強, 符寒光. 內(nèi)襯正偏壓直管的多級磁場電弧離子鍍方法, 公開號：CN105925940A，公開日期：2016年9月7日）提出了內(nèi)襯正偏壓直管的多級磁場電弧離子鍍方法來解決對管內(nèi)壁的污染問題。還有學(xué)者提出了雙層擋板的方法（Zhao Y, Lin G, Xiao J, Lang W, Dong C, Gong J, Sun C. Synthesis of titanium nitride thin films deposited by a new shielded arc ion plating [J]. Appl Surf Sci, 2011, 257(13): 5694-5697.），研究了擋板間距對薄膜表面形貌、大顆粒清除效果及沉積速率的影響規(guī)律。還有學(xué)者（張濤, 侯君達(dá), 劉志國, 張一聰. 磁過濾的陰極弧等離子體源及其薄膜制備[J]. 中國表面工程, 2002, 02): 11-15+20-12.）借鑒Bilek板的方法（Bilek M M M, Yin Y, McKenzie D R, Milne W I A M W I. Ion transport mechanisms in a filtered cathodic vacuum arc (FCVA) system [C]. Proceedings of the Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, 1996 Proceedings ISDEIV, XVIIth International Symposium on, 1996: 962-966 vol.2），在90度彎管磁過濾裝置的彎管上施加正偏壓來提高等離子體的傳輸效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是為了為解決傳統(tǒng)電弧離子鍍方法采用低熔點的純金屬或多元合金材料和非金屬材料（比如石墨）作為靶材易產(chǎn)生大顆粒缺陷、彎曲型磁過濾技術(shù)引起電弧等離子體傳輸效率低等問題，結(jié)合多級磁場過濾方法及內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置自身形狀和結(jié)構(gòu)組合的的機械阻擋屏蔽及正偏壓電場吸引的復(fù)合作用，同時保證電弧等離子體以較高的傳輸效率通過多級磁場過濾裝置及內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置，使工件表面在施加負(fù)偏壓的情況可以連續(xù)、致密的制備優(yōu)質(zhì)薄膜，同時實現(xiàn)對薄膜中元素含量添加控制、降低使用合金靶的生產(chǎn)成本、提高薄膜的沉積效率、減少大顆粒缺陷對薄膜生長和性能的不利影響，提出了內(nèi)襯直管和多孔擋板復(fù)合型的多級磁場電弧離子鍍方法。

本發(fā)明方法所使用裝置包括偏壓電源1、弧電源2、電弧離子鍍靶源3、多級磁場裝置4、多級磁場電源5、內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6、正偏壓電源7、樣品臺8、偏壓電源波形示波器9和真空室10；

該方法包括以下步驟：

步驟一、將待處理基體工件置于真空室10內(nèi)的樣品臺8上，內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6與真空室10和多級磁場裝置4之間絕緣，工件和樣品臺8接偏壓電源1的負(fù)極輸出端，電弧離子鍍靶源3安裝在真空室10上，接弧電源2的負(fù)極輸出端，多級磁場裝置4的各級磁場接多級磁場電源5的各個輸出端，正負(fù)極接法可以依據(jù)輸出磁場方向進行確定，內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6接正偏壓電源7的正極輸出端，開啟外部水冷循環(huán)系統(tǒng)；

步驟二、薄膜沉積：將真空室10抽真空，待真空室10內(nèi)的真空度小于10^-4Pa時，通入工作氣體至0.01Pa～10Pa，開啟偏壓電源1和偏壓電源波形示波器9，并調(diào)節(jié)偏壓電源1輸出的偏壓幅值，脈沖頻率和脈沖寬度，偏壓電源1輸出脈沖的峰值電壓值為0～1.2kV，脈沖頻率為0Hz～80kHz，脈沖寬度1~90%；

開啟弧電源2，通過電弧的弧斑運動對電弧離子鍍靶源3的表面進行清洗，調(diào)節(jié)需要的工藝參數(shù)，弧電源2輸出的電流值為10~300A，通過多級磁場電源5調(diào)節(jié)多級磁場裝置4，保持電弧等離子體在電弧離子鍍靶源3穩(wěn)定產(chǎn)生和對大顆粒缺陷進行過濾消除，使電弧等離子體以較高的傳輸效率通過多級磁場裝置4到達(dá)基體表面，進行薄膜的快速沉積，電弧離子鍍靶源3和多級磁場裝置4通過水冷方式避免工作過程中的溫度升高問題；

開啟正偏壓電源7，對內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6保持直流正偏壓，調(diào)整輸出電壓，使內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6對大顆粒進行吸引，對沉積離子進行排斥，減少等離子體在管內(nèi)傳輸過程中的損耗，提高等離子體的傳輸效率和薄膜的沉積速度；內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6與多級磁場裝置4之間活動絕緣裝配在一起，內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6可以視表面污染程度及時拆卸清理和安裝，避免了無襯板狀態(tài)下多級磁場裝置4的管內(nèi)壁污染和難于清理的問題；內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6的直管長度H和多級磁場裝置4的長度相同，直管的內(nèi)徑D大于電弧離子鍍靶源3的外徑，外徑小于多級磁場裝置4的內(nèi)徑；內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6中的多孔擋板間距與多級磁場裝置4的各級磁場長度相配合，直管和多孔擋板通過螺栓螺母連接固定在一起，多孔擋板可以配合直管的內(nèi)徑D設(shè)計擋板大小、擋板間距和結(jié)構(gòu)組合，擋板通過螺栓連接和利用螺母進行位置固定，便于拆解組裝和清理污染物，多孔擋板中的孔徑大小、類型及各級擋板的結(jié)構(gòu)組合根據(jù)不同靶材和工藝參數(shù)進行選擇；內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6中直管和多孔擋板的材料可選擇無磁性、耐清理的304不銹鋼材料，直管根據(jù)長度和剛度需要選擇合適的厚度，多孔擋板根據(jù)孔徑的大小、類型和各級擋板的結(jié)構(gòu)布局，按照實際設(shè)計參數(shù)加工即可；正偏壓電源7的電壓參數(shù)為0 ~ +200V，為直流電壓，在沉積過程中可以對大顆粒缺陷產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的吸引，大大減少大顆粒通過多級磁場裝置4到達(dá)薄膜表面的機率。

根據(jù)薄膜制備的需要，調(diào)整相關(guān)的工藝參數(shù)進行純金屬薄膜、不同元素比例的化合物陶瓷薄膜、功能薄膜及具有納米多層或梯度結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)薄膜制備。

本發(fā)明的優(yōu)點：a. 內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置通過施加正偏壓可以對大顆粒進行有效吸引，對沉積離子進行排斥，減少等離子體在管內(nèi)傳輸過程中的損耗，進一步提高電弧等離子體的傳輸效率和薄膜的沉積速度；b. 多級磁場過濾裝置可以通過磁力線保證電弧等離子體的高效傳輸，改變大顆粒缺陷的運動路徑來消除電弧等離子體中的大顆粒缺陷；c. 內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置可以通過自身形狀和結(jié)構(gòu)組合實現(xiàn)機械阻擋屏蔽效應(yīng)，限制大顆粒缺陷的運動路徑來消除電弧等離子體中的大顆粒缺陷；d. 通過脈沖偏壓參數(shù)進行調(diào)整，包括幅值、脈沖寬度和頻率實現(xiàn)對電弧等離子體能量的調(diào)節(jié)和對殘留的大顆粒缺陷進行消除；e. 所制備薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和性能可以通過脈沖偏壓參數(shù)進行調(diào)整，利用脈沖偏壓的幅值、脈沖寬度和頻率實現(xiàn)高能離子對薄膜生長的釘扎效應(yīng)，改善薄膜生長的晶體組織和應(yīng)力狀態(tài)，提高結(jié)合強度；f. 所制備的薄膜避免了大顆粒缺陷，薄膜晶體組織更加致密，可以進一步提高薄膜的力學(xué)性能。

步驟三、可以結(jié)合采用傳統(tǒng)直流磁控濺射、脈沖磁控濺射、傳統(tǒng)電弧離子鍍和脈沖陰極弧與直流偏壓、脈沖偏壓或直流脈沖復(fù)合偏壓進行薄膜沉積，來制備純金屬薄膜、不同元素比例的化合物陶瓷薄膜、功能薄膜及具有納米多層或梯度結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)薄膜。

附圖說明

圖1是本發(fā)明多級磁場電弧離子鍍的內(nèi)襯直管和多孔擋板復(fù)合型裝置的裝配簡圖；圖2是內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置的結(jié)構(gòu)及拆解簡圖；圖3是一種多孔擋板結(jié)構(gòu)及4種典型多孔擋板簡圖。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結(jié)合圖1、圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式內(nèi)襯直管和多孔擋板復(fù)合型的多級磁場電弧離子鍍方法所使用裝置包括偏壓電源1、弧電源2、電弧離子鍍靶源3、多級磁場裝置4、多級磁場電源5、內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6、正偏壓電源7、樣品臺8、偏壓電源波形示波器9和真空室10；

該方法包括以下步驟：

步驟一、將待處理基體工件置于真空室10內(nèi)的樣品臺8上，內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6與真空室10和多級磁場裝置4之間絕緣，工件和樣品臺8接偏壓電源1的負(fù)極輸出端，電弧離子鍍靶源3安裝在真空室10上，接弧電源2的負(fù)極輸出端，多級磁場裝置4的各級磁場接多級磁場電源5的各個輸出端，正負(fù)極接法可以依據(jù)輸出磁場方向進行確定，內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6接正偏壓電源7的正極輸出端，開啟外部水冷循環(huán)系統(tǒng)；

步驟二、薄膜沉積：將真空室10抽真空，待真空室10內(nèi)的真空度小于10^-4Pa時，通入工作氣體至0.01Pa～10Pa，開啟偏壓電源1和偏壓電源波形示波器9，并調(diào)節(jié)偏壓電源1輸出的偏壓幅值，脈沖頻率和脈沖寬度，偏壓電源1輸出脈沖的峰值電壓值為0～1.2kV，脈沖頻率為0Hz～80kHz，脈沖寬度1~90%；

開啟弧電源2，通過電弧的弧斑運動對電弧離子鍍靶源3的表面進行清洗，調(diào)節(jié)需要的工藝參數(shù)，弧電源2輸出的電流值為10~300A，通過多級磁場電源5調(diào)節(jié)多級磁場裝置4，保持電弧等離子體在電弧離子鍍靶源3穩(wěn)定產(chǎn)生和對大顆粒缺陷進行過濾消除，使電弧等離子體以較高的傳輸效率通過多級磁場裝置4到達(dá)基體表面，進行薄膜的快速沉積，電弧離子鍍靶源3和多級磁場裝置4通過水冷方式避免工作過程中的溫度升高問題；

正偏壓電源7開啟，內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6保持直流正偏壓，調(diào)整輸出電壓，使內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6對大顆粒進行吸引，對沉積離子進行排斥，減少等離子體在管內(nèi)傳輸過程中的損耗，提高等離子體的傳輸效率和薄膜的沉積速度；內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6與多級磁場裝置4之間活動絕緣裝配在一起，內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6可以視表面污染程度及時拆卸清理和安裝，避免了無襯板狀態(tài)下多級磁場裝置4的管內(nèi)壁污染和難于清理的問題；內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6的直管長度H和多級磁場裝置4的長度相同，直管的內(nèi)徑D大于電弧離子鍍靶源3的外徑，外徑小于多級磁場裝置4的內(nèi)徑；內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6中的多孔擋板間距與多級磁場裝置4的各級磁場長度相配合，直管和多孔擋板通過螺栓螺母連接固定在一起，多孔擋板可以配合直管的內(nèi)徑D設(shè)計擋板大小、擋板間距和結(jié)構(gòu)組合，擋板通過螺栓連接和利用螺母進行位置固定，便于拆解組裝和清理污染物，多孔擋板中的孔徑大小、類型及各級擋板的結(jié)構(gòu)組合根據(jù)不同靶材和工藝參數(shù)進行選擇；內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6中直管和多孔擋板的材料可選擇無磁性、耐清理的304不銹鋼材料，直管根據(jù)長度和剛度需要選擇合適的厚度，多孔擋板根據(jù)孔徑的大小、類型和各級擋板的結(jié)構(gòu)布局，按照實際設(shè)計參數(shù)加工即可；正偏壓電源7的電壓參數(shù)為0 ~ +200V，為直流電壓，在沉積過程中可以對大顆粒缺陷產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的吸引，大大減少大顆粒通過多級磁場裝置4的機率。

偏壓電源1輸出波形為直流、單脈沖、直流脈沖復(fù)合或多脈沖復(fù)合。

弧電源2輸出直流、單脈沖、直流脈沖復(fù)合或多脈沖復(fù)合。

電弧離子鍍靶源3采用高熔點或低熔點的純金屬或多元合金材料，可以使用單個靶、多個靶或復(fù)合靶，進行純金屬薄膜、不同元素比例的化合物陶瓷薄膜、功能薄膜、多元多層、超晶格、具有納米多層或梯度結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)薄膜。

工作氣體選用氬氣，或工作氣體選用氮氣、乙炔、甲烷、硅烷或氧氣中一種或多種的混合氣體，來制備純金屬薄膜、不同元素比例的化合物陶瓷薄膜、功能薄膜、多元多層、超晶格、具有納米多層或梯度結(jié)構(gòu)的薄膜。

內(nèi)襯直管和多孔擋板復(fù)合型的多級磁場電弧離子鍍方法的提出，可以在內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置中利用施加的正偏壓對大顆粒進行吸引，有效避免低熔點材料所產(chǎn)生的大顆粒問題；同時對沉積離子進行排斥，減少等離子體在復(fù)合型裝置內(nèi)傳輸過程中的損耗，提高等離子體的傳輸效率和薄膜的沉積速度；內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置通過直觀的內(nèi)徑、多孔擋板的孔徑大小、類型變化和各級擋板間的結(jié)構(gòu)組合及復(fù)合型裝置的結(jié)構(gòu)組合，可以實現(xiàn)對大顆粒缺陷的機械阻擋屏蔽，減少大顆粒通過復(fù)合型裝置到達(dá)沉積樣品表面的概率；內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置可以實現(xiàn)快速拆卸安裝，避免了無襯板狀態(tài)下多級磁場裝置的管內(nèi)壁污染清理的問題；通過調(diào)整工件上所施加負(fù)偏壓參數(shù)，有利于改善靶基之間等離子體的區(qū)間電勢分布，充分吸引復(fù)合等離子體向工件運動，實現(xiàn)薄膜的快速沉積；同時還利用電弧離子鍍技術(shù)的產(chǎn)生穩(wěn)定持續(xù)、離化率高的金屬等離子體，有利于高離化率離子在工件表面的化學(xué)合成反應(yīng)，制備不同元素比例的化合物陶瓷薄膜、功能薄膜、多元多層、超晶格和具有梯度結(jié)構(gòu)的薄膜或純金屬薄膜。

具體實施方式二：本實施方式與實施方式一的不同之處在于，該方法還包括：

步驟三、可以結(jié)合采用傳統(tǒng)直流磁控濺射、脈沖磁控濺射、傳統(tǒng)電弧離子鍍和脈沖陰極弧與直流偏壓、脈沖偏壓或直流脈沖復(fù)合偏壓進行薄膜沉積，來制備純金屬薄膜、不同元素比例的化合物陶瓷薄膜、功能薄膜及具有納米多層或梯度結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)薄膜。

具體實施方式三：本實施方式與實施方式二的不同之處在于，反復(fù)執(zhí)行步驟一至步驟三，制備具有不同應(yīng)力狀態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)和元素比例的多層結(jié)構(gòu)薄膜，其他與實施方式二相同。

具體實施方式四：本實施方式與實施方式一的不同之處在于，反復(fù)執(zhí)行步驟一至步驟三，制備具有不同應(yīng)力狀態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)和元素比例的多層結(jié)構(gòu)薄膜，其他與實施方式二相同。

步驟二中可以使用2套或者以上的電弧離子鍍靶源3、多級磁場裝置4和內(nèi)襯正偏壓直管和多孔擋板復(fù)合型裝置6組合的內(nèi)襯直管和多孔擋板復(fù)合型的多級磁場電弧離子鍍方法進行以各種純金屬元素和多元合金材料為靶材的薄膜沉積，然后進行步驟三，然后反復(fù)執(zhí)行步驟二和步驟三，如此反復(fù)，制備具有不同應(yīng)力狀態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)和元素比例的多層結(jié)構(gòu)薄膜。