Вывод 1: Анализируя расчетную ширину зоны распыления, полученную с помощью программы моделирования FEMM, и зону эрозии на мишени, можно утверждать, что в расчетной зоне, где значение тангенциальной составляющей по модулю преобладает над нормальной составляющей по модулю, будет распыление и ширина зоны будет почти равна расчетной с погрешностью ± 2 мм для левой и правой границы. Данный вывод соответствует теории, приведенной в работах [8, 9], о том, что наибольшее значение тангенциальной составляющей магнитного поля достигается под аркой силовых линий там же, где происходит максимальная выработка катода.
Таким образом, можно утверждать, что глубина эрозии в мишени и форма примет такой вид как на рисунке 10 [8].
Вывод 2: Система С.2 имеет максимальную по модулю тангенциальную составляющую магнитной индукции внутри системы равную 0,03 Тл, что согласно работе [9] является нижней границей магнитной индукции для зажигания разряда, поэтому можно сделать вывод, что в реальности магниты имеют свойства немного слабее, чем при расчете в FEMM, следовательно, в реальной ситуации возможно, что реальное значение лежит в диапазоне 0,02550,0285 Тл (соответствует погрешности 15 % и 5 %). Предполагая такое допущение, выбирается диапазон для тангенциальной составляющей из диапазона от 0,03 до 0,15 Тл [9].
Вывод 3: Сравнивая графики и наблюдения при экспериментах, можно сделать вывод, что при увеличении |Bt|MAX2 выше нижнего порога (выше 0,03 Тл) возможна следующая ситуация: появление второго кольца распыления, что отображено на рисунке 11. В зависимости от необходимых требований появление кольца может иметь как положительные, так и отрицательные последствия. Если мишень и МРС по диаметру больше, чем 140 мм (для исследуемых случаев), то |Bt|MAX2 > 0,03 Тл имеет положительный эффект. Если мишень по диаметру меньше, чем 140 мм, то |Bt|MAX2 > 0,03 Тл несёт негативный характер: начинается распыление деталей МРС, например, прижимного кольца, которое фиксирует мишень, что привести к смешению распыляемого состава и изменению свойств тонких плёнок на подложке. В реальности, так как мишень была меньше латунного диска, было распыление диска с характерными следами небольшой эрозии поверхности, вследствие появления второй магнитной ловушки.
Таким образом, в мишенях меньше размеров магнитной системы необходимо соблюдение |Bt|MAX2 < 0,035 Тл (при учете 15 % погрешности).
Вывод 4: При условии, что максимальное остаточное давление около 1–2 Па, необходима несбалансированная система с сильным магнитным боковым полем (рисунок 12), а именно: должны быть места с |Bn|MAX2 > 0 и |Bt| < |Bn|MAX2.
На основе проведенных исследованиях предлагается выбирать высоту магнитной системы от 1 до 20 мм; значение максимальной тангенциальной составляющей магнитной индукции на заданной высоте внутри системы (от 7,5 до 10 мм) – от 0,03 до 0,15 Тл; внешний диаметр магнитной системы – от 2 до 90 мм; значение максимальной тангенциальной составляющей магнитной индукции на краю системы должен быть меньше 0,35 Тл.
