PLD空薄膜材料製備系統

PLD空薄膜材料製備系統

1、薄膜成分容易實現與靶材一致; 3、薄膜質量高,膜層和基底之間互擴散小; 5、使用範圍寬,尤其適用製備高熔點材料薄膜;


自1987年貝爾實驗室用準分子雷射研製出高質量釔鋇銅氧超導薄膜以來,人們發現這種方法是製備薄膜的最好方法之一,可以制出各種鐵電、介電、巨磁阻、半導體、金屬等薄膜和多種超晶格,異質結,P-N結等數百種薄膜以及多層結構。
一束聚焦脈衝雷射打到位於真空室內的旋轉靶,焦點處的靶材迅速被加熱到2000-10000 K, 靶材物質瞬間被汽化、電離並膨脹而形成羽狀輝光(簡稱羽輝)。羽輝中的物質與被加熱到一定溫度的基片相遇時就在其上澱積成膜。
雷射澱積過程中生長室可以充氣,氣壓一般為10-8-100Pa 之間,所充氣體可以是氧、氮、氫、氬……氣體,也可以是電離氣體或其它活性氣體,還可以是化合物氣體。
主要用途:多真空室,採用分子泵抽氣系統,真空度可達10-6Pa。具有磁控濺射靶及離子源,樣品加熱、自轉、公轉、轉遞,可用於製備金屬膜、介質膜及半導體薄膜等。

主要特點:

脈衝雷射製備薄膜的優點是:
1、薄膜成分容易實現與靶材一致;
2、澱積速率快,一般比射頻濺射法快6-10倍;
3、薄膜質量高,膜層和基底之間互擴散小;
4、容易引入新的單元技術,如引入高能電子衍射(RHEED)原位實時監測薄膜生長,引入活性氣體技術等。
5、使用範圍寬,尤其適用製備高熔點材料薄膜;
6、便於在相對高氣壓條件下工作。

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