目前，高功率放电已成为磁控溅射技术普遍的发展趋势，通过提高离化率来增大沉积离子能量，从而提升涂层的性能来适应日益严苛的服役环境。然而，当前以HiPIMS技术为代表的高功率磁控溅射技术在提高离化率的同时牺牲了沉积速率，严重限制了工业生产效率。鉴于此，本工作将dcMS的高沉积速率与HiPIMS的高离化率结合，通过仿真手段设计了连续高功率磁控溅射（C-HPMS）技术，并开发出了超大功率磁控阴极实现了C-HPMS放电。仿真和实验同时表明，C-HPMS技术的溅射循环性能大幅增强，离化率能够达到HiPIMS技术的90%，同时沉积速率为HiPIMS技术的数十倍，且功率密度远低于HiPIMS的峰值功率密度，可实现高离化快速沉积。基于此特性，本工作进一步利用C-HPMS技术制备氧化铝涂层，将靶中毒时的临界O₂/Ar比由1.57（20 W/cm²）提升至7.93（120 W/cm²），沉积速率由33 nm/min（20 W/cm²）提升至112 nm/min（120 W/cm²），大幅拓宽了工艺窗口。120 W/cm²条件下制备出的氧化铝涂层形貌光滑结构致密，O/Al比接近1.5，并展现出极佳的绝缘性（103 V/μm）和透过率（95.6%）。针对C-HPMS技术刻蚀速度快导致的靶材利用率低的问题，提出并建立了动态刻蚀仿真模型，并耦合了自溅射效应和温度作用，将误差降低至0.8%对阴极的刻蚀行为实现了精确的仿真，将靶材利用率从不足30%提高至接近40%。此外，针对C-HPMS技术等离子体利用率低，真空室污染严重的问题，提出设计复合闭合磁场的方案，抑制等离子体溢出减少损耗的同时引导等离子体进入镀膜区域提高沉积效率。最终的优化方案能够将等离子体溢出概率抑制在3%以下，同时提高镀膜区的等离子体占比至40%-50%，并可通过调整闭合磁场的转角来控制等离子体的分布以满足不同的镀膜需求。

连续高功率磁控溅射,仿真研究,反应溅射,动态刻蚀,闭合磁场