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旋轉(zhuǎn)基片臺(tái)外延系統(tǒng)監(jiān)控

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-12-15

本產(chǎn)品與CVD技術(shù)對比,CVD(化學(xué)氣相沉積)技術(shù)通過化學(xué)反應(yīng)在氣相中生成固態(tài)薄膜,與本產(chǎn)品在多個(gè)方面存在明顯差異。在反應(yīng)條件上,CVD通常需要在較高溫度下進(jìn)行,一般在800-1100°C,這對一些對溫度敏感的材料和襯底來說,可能會(huì)導(dǎo)致材料性能改變或襯底變形。本產(chǎn)品的沉積過程溫度可在很寬的范圍內(nèi)控制,從液氮溫度到1400°C,能滿足不同材料的生長需求,對于一些不能承受高溫的材料,可在低溫環(huán)境下進(jìn)行沉積,避免材料性能受損。系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程控制接口便于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集。旋轉(zhuǎn)基片臺(tái)外延系統(tǒng)監(jiān)控

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對于配套設(shè)備選型,分析儀器方面,可配備反射高能電子衍射儀(RHEED),它能在薄膜生長過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測薄膜的表面結(jié)構(gòu)和生長情況,為調(diào)整沉積參數(shù)提供依據(jù)。通過RHEED的監(jiān)測數(shù)據(jù),操作人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)薄膜生長中的問題,如生長模式的變化、缺陷的產(chǎn)生等,并采取相應(yīng)措施進(jìn)行調(diào)整。還可搭配俄歇電子能譜儀(AES),用于分析薄膜的成分和元素分布,幫助研究人員深入了解薄膜的質(zhì)量和性能。AES能夠精確測量薄膜表面的元素組成和化學(xué)狀態(tài),對于研究新型材料的性能和開發(fā)具有重要意義。小型分子束外延系統(tǒng)分子泵與MBE技術(shù)相比,PLD更適合多元素材料沉積。

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該系統(tǒng)在拓?fù)淞孔硬牧涎芯款I(lǐng)域具有前瞻性應(yīng)用。拓?fù)浣^緣體、狄拉克半金屬等新型量子材料因其奇特的物理性質(zhì)而備受關(guān)注,如碲化鉍、碲化鉬等。利用MBE技術(shù),可以在絕緣襯底上實(shí)現(xiàn)原子級平整的拓?fù)浣^緣體薄膜的外延生長。通過與其他材料(如磁性摻雜的超晶格)結(jié)合,可以研究其表面態(tài)的拓?fù)漭斶\(yùn)性質(zhì),并為未來低功耗電子器件和拓?fù)淞孔佑?jì)算提供材料基礎(chǔ)。除此之外,在新能源材料探索方面,該系統(tǒng)是制備高效催化劑薄膜的理想平臺(tái)。例如,用于電解水制氫的析氧反應(yīng)催化劑,其活性與表面原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。利用PLD技術(shù),可以精確制備出具有特定晶面取向的鈣鈦礦氧化物、尖晶石氧化物薄膜模型催化劑。通過在這種清潔、結(jié)構(gòu)明確的模型體系上進(jìn)行電化學(xué)測試和原位表征,能夠建立催化劑結(jié)構(gòu)與性能之間的構(gòu)效關(guān)系,為指導(dǎo)設(shè)計(jì)下一代高效、穩(wěn)定的實(shí)用化催化劑提供理論基礎(chǔ)。

在硅基光電子集成領(lǐng)域,硅鍺(SiGe)異質(zhì)結(jié)是一個(gè)關(guān)鍵材料體系。通過分子束外延(MBE)技術(shù),可以在硅襯底上外延生長出晶格質(zhì)量優(yōu)異的SiGe合金層。由于鍺和硅的晶格常數(shù)存在差異,在生長過程中會(huì)引入應(yīng)力,而這種應(yīng)力可以被巧妙地利用來改變材料的能帶結(jié)構(gòu),提升載流子遷移率,從而制造出性能更優(yōu)異的高速晶體管、光電探測器和調(diào)制器。我們的MBE系統(tǒng)能夠精確控制鍺的組分,生長出梯度變化的SiGe緩沖層,以有效弛豫應(yīng)力,獲得低位錯(cuò)密度的高質(zhì)量外延材料。超高真空法蘭密封墊圈老化需及時(shí)更換,防止真空泄漏。

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在技術(shù)對比與獨(dú)特價(jià)值方面,PLD技術(shù)與磁控濺射技術(shù)在沉積多元氧化物時(shí)的對比。磁控濺射通常使用多個(gè)射頻或直流電源同時(shí)濺射不同組分的靶材,通過控制各電源的功率來調(diào)節(jié)薄膜成分,控制相對復(fù)雜。而PLD技術(shù)較大的優(yōu)勢在于其“復(fù)制”效應(yīng),即使靶材化學(xué)成分非常復(fù)雜,也能在一次激光脈沖下實(shí)現(xiàn)化學(xué)計(jì)量比的忠實(shí)轉(zhuǎn)移,極大地簡化了多組分材料(如含有五種以上元素的高熵氧化物)的研發(fā)流程。此外,PLD的瞬時(shí)高能量沉積過程更易于形成亞穩(wěn)態(tài)的晶體結(jié)構(gòu)。基板旋轉(zhuǎn)功能異常時(shí),排查步進(jìn)電機(jī)與傳動(dòng)部件連接情況。小型分子束外延系統(tǒng)分子泵

系統(tǒng)真空泵組包含分子泵與離子泵以獲得超高真空。旋轉(zhuǎn)基片臺(tái)外延系統(tǒng)監(jiān)控

多腔室協(xié)同工作在提高生產(chǎn)效率和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)生長方面優(yōu)勢明顯。在生產(chǎn)效率上,不同腔室可同時(shí)進(jìn)行不同的操作,如預(yù)處理室對下一批樣品進(jìn)行預(yù)處理時(shí),生長室可進(jìn)行當(dāng)前樣品的薄膜生長,分析室對已生長的樣品進(jìn)行分析,較大的縮短了整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期。在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)生長方面,以制備具有多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)的薄膜為例,可在不同腔室中分別生長不同的材料層,每個(gè)腔室都能為相應(yīng)材料層的生長提供適宜的環(huán)境和工藝條件,從而精確控制各層的生長質(zhì)量和界面特性,從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的復(fù)雜結(jié)構(gòu)生長,滿足科研和工業(yè)對高性能材料的需求。旋轉(zhuǎn)基片臺(tái)外延系統(tǒng)監(jiān)控

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