PLD激光脈沖沉積技術

NPD-4000（A）全自動PLD脈沖激光沉積系統(tǒng)機制：

PLD的系統(tǒng)設備簡單,，相反，它的原理卻是非常復雜的物理現象,。它涉及高能量脈沖輻射沖擊固體靶時,，激光與物質之間的所有物理相互作用，亦包括等離子羽狀物的形成,，其后已熔化的物質通過等離子羽狀物到達已加熱的基片表面的轉移,，及zui后的膜生成過程。所以,，PLD一般可以分為以下四個階段：

1. 激光輻射與靶的相互作用

2. 熔化物質的動態(tài)

3. 熔化物質在基片的沉積

4. 薄膜在基片表面的成核（nucleation）與生成

在*階段,，激光束聚焦在靶的表面。達到足夠的高能量通量與短脈沖寬度時,，靶表面的一切元素會快速受熱,，到達蒸發(fā)溫度。物質會從靶中分離出來,，而蒸發(fā)出來的物質的成分與靶的化學計量相同,。物質的瞬時溶化率大大取決於激光照射到靶上的流量。熔化機制涉及許多復雜的物理現象,，例如碰撞,、熱，與電子的激發(fā),、層離,，以及流體力學。

在第二階段,，根據氣體動力學定律,，發(fā)射出來的物質有移向基片的傾向，并出現向前散射峰化現象,?？臻g厚度隨函數cosnθ而變化，而n>>1,。激光光斑的面積與等離子的溫度,，對沉積膜是否均勻有重要的影響。靶與基片的距離是另一個因素,，支配熔化物質的角度范圍,。亦發(fā)現,，將一塊障板放近基片會縮小角度范圍。

第三階段是決定薄膜質量的關鍵,。放射出的高能核素碰擊基片表面,，可能對基片造成各種破壞。下圖表明了相互作用的機制,。高能核素濺射表面的部分原子,，而在入射流與受濺射原子之間，建立了一個碰撞區(qū),。膜在這個熱能區(qū)（碰撞區(qū)）形成后立即生成,，這個區(qū)域正好成為凝結粒子的*場所。只要凝結率比受濺射粒子的釋放率高,，熱平衡狀況便能夠快速達到,，由於熔化粒子流減弱，膜便能在基片表面生成,。

NPD-4000（A）全自動PLD脈沖激光沉積系統(tǒng)概述：該系統(tǒng)為PC計算機全自動控制的立柜式系統(tǒng),，具有占地面積小、性價比高的優(yōu)點,。占地面積尺寸為26"x42"x44",。不銹鋼立柜，帶Auto Load/Unload自動上下載片功能,，帶預真空鎖,。

主要優(yōu)點：

1. 易獲得期望化學計量比的多組分薄膜，即具有良好的保成分性,；

2. 沉積速率高,，試驗周期短，襯底溫度要求低,，制備的薄膜均勻,；

3. 工藝參數任意調節(jié)，對靶材的種類沒有限制,；

4. 發(fā)展?jié)摿薮?，具有極大的兼容性；

5. 便于清潔處理,，可以制備多種薄膜材料,。