脈沖激光沉積(PLD)簡(jiǎn)介脈沖激光沉積(Pulsed Laser Deposition,簡(jiǎn)稱PLD),是一種利用激光對(duì)靶材進(jìn)行轟擊,將轟擊出來(lái)的等離子體沉積在襯底上,進(jìn)行薄膜生長(zhǎng)的技術(shù)。 原理 在靶材表面,在足夠高的能量密度下和足夠短的脈沖時(shí)間內(nèi),靶材吸收激光能量并使光斑處的溫度迅速升高至靶材的蒸發(fā)溫度以上,使靶材蒸發(fā)為區(qū)域化的高溫高密度等離子體,在激光束的繼續(xù)作用下,等離子體的溫度和壓力迅速升高,進(jìn)而轟擊基片表面沉積薄膜。 特點(diǎn) 1. 可對(duì)化學(xué)成分復(fù)雜的復(fù)合物材料進(jìn)行全等同鍍膜,易于保證鍍膜后化學(xué)計(jì)量比的穩(wěn)定。與靶材成分容易一致是PLD的最大優(yōu)點(diǎn),是區(qū)別于其他技術(shù)的主要標(biāo)志。; 2. 沉積速率高,試驗(yàn)周期短,襯底溫度要求低,制備的薄膜均勻; 3. 定向性強(qiáng)、薄膜分辨率高,能實(shí)現(xiàn)微區(qū)沉積; 4. 工藝參數(shù)任意調(diào)節(jié),對(duì)靶材的種類沒(méi)有限制; 5. 生長(zhǎng)過(guò)程中可原位引入工藝氣體,引入活性或惰性及混合氣體提高薄膜質(zhì)量; 6. 易于生長(zhǎng)多層膜和異質(zhì)膜,特別是多元氧化物的異質(zhì)結(jié)構(gòu); 7. 高真空環(huán)境內(nèi),羽輝只在局部區(qū)域蒸發(fā)沉積,對(duì)真空腔體污染小。 應(yīng)用 脈沖激光沉積技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛,除對(duì)該種激光透明的材料外,幾乎所有材料都可以使用PLD生長(zhǎng)薄膜。可用來(lái)制備金屬、半導(dǎo)體、氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硅化物、硫化物及氟化物等各種物質(zhì)薄膜,甚至還用來(lái)制備一些難以合成的材料膜,如金剛石、立方氮化物膜等。
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技術(shù)文章
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