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Ion Beam Assisted Deposition (離子輔助沉積)

離子輔助沉積已經(jīng)成為在無(wú)規(guī)取向的基片或無(wú)定形基片上沉積雙軸結(jié)構(gòu)薄膜的一種重要技術(shù)

高性能的IBAD(離子輔助沉積)系統(tǒng)

離子輔助沉積已經(jīng)成為在無(wú)規(guī)取向的基片或無(wú)定形基片上沉積雙軸結(jié)構(gòu)薄膜的一種重要技術(shù)。Neocera開(kāi)發(fā)了離子輔助的PLD系統(tǒng)，該系統(tǒng)將PLD在沉積復(fù)雜材料方面的優(yōu)勢(shì)與IBAD能力結(jié)合在一起。得到無(wú)人倫比的技術(shù)專(zhuān)家知識(shí)的支持Neocera離子輔助的PLD系統(tǒng)會(huì)得到重要應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的支持。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)結(jié)合了Neocera的工程和工藝經(jīng)驗(yàn)，保證了**的用途和工藝性能。

利用離子輔助的PLD， Neocera在柔性多晶yttria穩(wěn)定的YSZ基片上，開(kāi)發(fā)了具有下列性能的雙軸結(jié)構(gòu)的YBCO薄膜：

l X-ray F-scan full width at half maximum of ~7°

l 轉(zhuǎn)變溫度Tc在88-89K，轉(zhuǎn)變寬度DTc約為約為0.5 K

l 77 K零場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，臨界電流密度Jc范圍; 1.5—2x106 A/cm2

l 77 K時(shí)，磁深入深度l: 284nm

l 77 K，10G時(shí)，表面電阻Rs等于700mW

Continuous Composition Spread (連續(xù)組成擴(kuò)展)

一種基于脈沖激光沉積的、組合材料合成的新型連續(xù)組成擴(kuò)展(CCS)方法。

經(jīng)濟(jì)的組合合成

組合合成是材料科學(xué)中*激動(dòng)人心的**進(jìn)展。在一次鍍膜實(shí)驗(yàn)中，生產(chǎn)多種不同材料組成的能力，大大的提高了獲得具有期望材料性能的**組成的速度。然而，現(xiàn)有組合合成系統(tǒng)的高成本對(duì)絕大多數(shù)研究預(yù)算來(lái)說(shuō)都是不切合實(shí)際的。

得到Neocera PLD經(jīng)驗(yàn)的支持

Neoceora已經(jīng)應(yīng)用我們豐富的PLD和開(kāi)發(fā)性能可靠的經(jīng)濟(jì)型設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)明了PLD-CCS(脈沖激光沉積-連續(xù)組成擴(kuò)展)系統(tǒng)。PLD-CCS受益于多層薄膜沉積的方便性和PLD工藝能在基片上改變二元，假二元，或三元體系的組成這一固有特性。

常規(guī)沉積條件下的組合合成

PLD-CCS能以連續(xù)的方式，而不是間隔的方式改變材料，沒(méi)有必要使用掩模。這就允許在每一次循環(huán)中，以小于一個(gè)單分子層的速率，快速連續(xù)沉積每一種組份，其結(jié)果是基本等同于共沉積法。事實(shí)上，該法無(wú)需在沉積后進(jìn)行退火促進(jìn)內(nèi)部擴(kuò)散或結(jié)晶，對(duì)于生長(zhǎng)溫度是關(guān)鍵參數(shù)的研究或者被沉積的材料或基片不適合高溫退火的情況是有用的。

Laser MBE (激光分子束外延)

一種納米尺度薄膜合成的理想方法，PLD和原位高壓RHEED的結(jié)合，

為單分子水平上的薄膜生長(zhǎng)提供了精確控制。

使用激光MBE是納米技術(shù)研究的理想工具

激光MBE是普遍采用的術(shù)語(yǔ)，定義了高真空下的PLD與在線(xiàn)工藝監(jiān)測(cè)的反射高能電子衍射（RHEED）的聯(lián)合應(yīng)用。該法為用戶(hù)提供了類(lèi)似于MBE的薄膜生長(zhǎng)的單分子水平控制。隨著更多的PLD研究受到納米技術(shù)的驅(qū)動(dòng)，激光MBE變得對(duì)用戶(hù)更加有益。

正確的設(shè)計(jì)是成功使用RHEED和PLD的重要因數(shù)

RHEED通常在高真空（<10-6 torr）環(huán)境下使用。然而，因?yàn)樵谀承┨厥馇闆r下，pld采用較高的壓力，差動(dòng)抽氣是必要的，維持rheed槍的工作壓力，同時(shí)保持500 mtorr的pld工藝壓力。同時(shí)，設(shè)計(jì)完整的系統(tǒng)消除磁場(chǎng)對(duì)電子束的影響是至關(guān)重要的。

Neocera的激光MBE系統(tǒng)為用戶(hù)在壓力達(dá)到500mTorr時(shí)所需的單分子層控制。

技術(shù)參數(shù)：

一種用途廣泛的、用于薄膜沉積和合成納米結(jié)構(gòu)和納米粒子的方法。

PLD是一種復(fù)雜材料沉積的創(chuàng)新方法

激光脈沖鍍膜(PLD)是一種用途廣泛的薄膜沉積技術(shù)。脈沖激光快速蒸發(fā)靶材，生成與靶材組成相同的薄膜。PLD的獨(dú)特之處是能量源（脈沖激光）位于真空室的外面。這樣，在材料合成時(shí)，工作壓力的動(dòng)態(tài)范圍很寬，達(dá)到10-10 Torr ~ 100 Torr。通過(guò)控制鍍膜壓力和溫度，可以合成一系列具有獨(dú)特功能的納米結(jié)構(gòu)和納米顆粒。另外，PLD是一種“數(shù)字”技術(shù)，在納米尺度上進(jìn)行工藝控制（A°/pulse）。

Neocera Pioneer系列 PLD系統(tǒng)­— 基于**經(jīng)驗(yàn)的有效設(shè)計(jì)

Neocera利用PLD開(kāi)展了深入廣泛的研究，建立了獲得**薄膜質(zhì)量的臨界參數(shù)，特別適用于沉積復(fù)雜氧化物薄膜。這些思考已經(jīng)應(yīng)用于Pioneer系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之中。

很多復(fù)雜氧化物薄膜在相對(duì)高的氧氣壓力（>100 Torr）下冷卻是有利的。所有Pioneer系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作壓力范圍從它們的額定初始?jí)毫Φ酱髿鈮毫?。這也有益于納米粒子的生成。

Pioneer PLD系統(tǒng)的激光束的入射角為45°，保持了激光密度在靶材上的**均勻性，同時(shí)避免使用復(fù)雜而昂貴的光學(xué)部件。淺的入射角能夠拉長(zhǎng)靶材上的激光斑點(diǎn)，導(dǎo)致密度均勻性的損失。

為了避免使用昂貴的與氧氣兼容的真空泵流體，消除擔(dān)心油的回流對(duì)薄膜質(zhì)量的影響，所有Pioneer系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置都采用無(wú)油泵系統(tǒng)。

所有的系統(tǒng)都可以按完整PLD實(shí)驗(yàn)室的方式獲得，包括248nm激光器，激光氣體柜，激光和光學(xué)器件臺(tái)，光學(xué)器件包。

我們的研究表明靶和基片的距離是獲得**薄膜質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。Pioneer系統(tǒng)采用可變的靶和基片的距離，對(duì)沉積條件進(jìn)行**的控制。

主要特點(diǎn)：