脉冲激光沉积
基本原理：
脉冲激光沉积（Pulsed Laser Deposition，PLD）是一种广泛用于薄膜制备的物理气相沉积技术。以下是关于PLD的详细介绍：
1. 激光束聚焦：高能脉冲激光（通常是紫外激光，如Nd:YAG激光器）被聚焦到靶材表面。
2. 靶材蒸发：激光与靶材相互作用，使靶材局部快速升温、熔化和蒸发，形成等离子体羽流。
3. 薄膜沉积：等离子体羽流中的原子和分子沉积到基底上，形成薄膜。
4. 冷却和结晶：沉积在基底上的材料冷却并结晶，形成所需的薄膜结构。
加工能力：
尺寸：2英寸
材料：BaTiO3（钛酸钡） SrTiO3（钛酸锶）
工艺流程：
1. 制备靶材：选择并制备需要沉积材料的靶材。
2. 真空腔室：将靶材和基底放入真空腔室，并抽真空。
3. 激光器设置：调整激光器参数（波长、能量、频率等），确保激光束能量稳定。
4. 激光打靶：激光束聚焦到靶材表面，进行脉冲激光打靶。
5. 薄膜生长：靶材蒸发物质沉积到基底上，控制沉积速率和薄膜厚度。
6. 后处理：如有需要，进行退火或其他后处理步骤，优化薄膜性能。
可以沉积的材料：
- 金属（如铝、钛、金、银等）
- 半导体材料（如硅、砷化镓等）
- 氧化物（如钛酸钡、钛酸锶等）
- 高温超导体（如YBa2Cu3O7）
- 其他功能材料（如钙钛矿太阳能电池材料、铁电材料等）
应用市场：
- 电子与半导体器件：制造集成电路、光电器件、传感器等。
- 光学薄膜：制造抗反射膜、滤光片、激光器镜片等。
- 高温超导材料：制备高温超导薄膜，用于超导电子器件。
- 能源领域：制造太阳能电池、储能材料等。
- 生物医学：制造生物相容材料、药物输送薄膜等。
优点：
1. 多功能性：适用于多种材料，包括难熔材料和复杂化合物。
2. 高精度控制：能够精确控制薄膜厚度和成分。
3. 快速沉积：能够实现快速薄膜生长，适合高效生产。
4. 材料转移效率高：材料利用率高，减少浪费。
缺点：
1. 设备成本高：激光器和真空系统成本较高。
2. 工艺参数复杂：需要精确控制激光能量、脉冲频率和基底温度等参数。
3. 薄膜均匀性：在大面积基底上沉积均匀薄膜具有挑战性。
4. 靶材耗损：靶材耗损较快，需要频繁更换。
