真空环境下的薄膜生长是合成新材料和纳米技术领域必不可少的技术,磁控溅射镀膜因具有溅射速率快、基板温度低和沉积效率高等优点被广泛使用,现已发展为真空镀膜行业中的重要技术之一。在溅射过程中,磁场发挥重要的作用,当靶材为铁磁性材料时,就存在大部分磁场将从强磁性材料的内部通过,这使靶材表面的磁场过小而无法进行磁控溅射,为解决这一难题,本文分别进行普通靶与强磁靶的研究。对普通靶而言,在溅射过程中靶的水平磁场分布起着重要的作用,磁场的强度和均匀性分布直接影响了等离子的分布,对溅射靶的溅射的稳定性、镀膜均匀性、沉积速率以及靶材利用率都有影响。对强磁靶而言,靶的水平磁场强度是确定靶材溅射的重要参数。本文研发了两种高性能磁控溅射靶,对我国新材料的自主研究和开发具有重大意义。首先,通过分析磁控溅射靶的工作原理,确定了溅射靶的初始模型。其次,借助有限元分析软件Comsol5.3a模拟了各个结构参数对靶面水平磁场分布的均匀性和强度的影响,包括内磁石的半径、内磁石与外磁石的高度差、屏蔽筒与靶材的高度差以及磁石的形状等因素的影响,最终确定了磁场部分的重要参数,为溅射靶的设计提供了理论依据。然后,利用机械设计软件对溅射靶的各个零件进行了设计,绘制了溅射靶的零件图和装配图,零件加工之后,按照真空部件组装标准完成溅射靶的装配。为了验证溅射靶的有效性,搭建了一套超高真空系统对其进行相关性能检验。溅射靶可兼备直流溅射和射频溅射功能,射频放电的测试结果显示,两种溅射靶的成膜溅射和功率成正比,普通靶的靶材利用率相比国际上同类提高了6%～10%,强磁靶对厚度为2mm的铁靶材仍可有效溅射镀膜。本文所研发的溅射靶各项性能参数完全达到设计标准,性能超出国际同类溅射靶。可用于薄膜的制备中。该溅射靶的研发成功为我国磁控溅射靶的生产积累了经验,进一步推动了我国磁控溅射技术的研究与开发。