磁控溅射（magnetron sputtering）中使用的溅射电源种类主要包括以下几种，每种电源的输出特性和工作原理如下：

1. 直流电源（DC Power Supply）

输出类型：恒定直流电压和电流

电压范围：通常在几百伏到几千伏之间

电流范围：根据功率要求，通常在几安培到几十安培之间

工作原理：直流电源通过施加恒定电压，使阴极（靶材）相对于阳极（基体或系统接地）带负电，形成一个电场。氩气离子（Ar^+）在电场作用下加速，轰击靶材表面，溅射出靶材原子，沉积到基体表面。

2. 脉冲直流电源（Pulsed DC Power Supply）

输出类型：直流电压和电流，叠加高频脉冲

脉冲频率：通常在几十千赫兹到几百千赫兹之间

脉冲占空比：可以调节，通常在10%到90%之间

工作原理：脉冲直流电源在直流电压的基础上叠加高频脉冲，通过间歇性的电压脉冲，减少靶材表面绝缘层的形成，减轻靶材中毒现象。脉冲直流电源有助于提高靶材的溅射效率和膜层质量。

3. 中频电源（Mid-Frequency AC Power Supply）

输出类型：交变电压和电流

频率范围：通常在几十千赫兹（如40 kHz）

工作原理：中频电源施加交变电压，使靶材和基体交替成为阴极和阳极。通过交变电场，电荷在靶材表面积累和释放，适用于溅射绝缘材料，如氧化物和氮化物。中频电源能有效减轻靶材中毒现象，提高溅射稳定性。

4. 射频电源（RF Power Supply）

输出类型：高频交流电压和电流

频率范围：通常为13.56 MHz（工业标准）

工作原理：射频电源施加高频电压，通过电容耦合或电感耦合形成等离子体。在高频电场作用下，电子在靶材表面形成高密度等离子体，能够有效溅射绝缘材料。射频电源适用于所有材料，尤其是绝缘靶材。

5. 直流脉冲电源（DC Pulse Power Supply）

输出类型：直流电压和电流，叠加脉冲电压

脉冲频率：可调节，通常在几百赫兹到几千赫兹之间

脉冲宽度和占空比：可调节

工作原理：直流脉冲电源结合了直流电源和脉冲电源的特性，通过间歇性的脉冲电压减轻靶材中毒现象，同时提高溅射效率。脉冲电压有助于维持等离子体的稳定，减少电弧放电。

总结

直流电源（DC Power Supply）：恒定直流输出，适用于导电材料，工作原理是通过恒定电场溅射靶材。

脉冲直流电源（Pulsed DC Power Supply）：直流电压叠加高频脉冲，减少靶材中毒，适用于反应性溅射。

中频电源（Mid-Frequency AC Power Supply）：交变电压，适用于溅射绝缘材料，减轻靶材中毒。

射频电源（RF Power Supply）：高频交流电压，形成高密度等离子体，适用于所有材料，尤其是绝缘材料。

直流脉冲电源（DC Pulse Power Supply）：直流电压叠加脉冲电压，结合了直流和脉冲特性，提高溅射效率和稳定性。

每种电源的选择取决于具体的溅射材料、工艺要求和设备配置。