小型分子束外延系統(tǒng)腔室

面向自旋電子學(xué)應(yīng)用，系統(tǒng)可用于生長(zhǎng)高質(zhì)量的自旋源和隧道結(jié)材料。自旋電子學(xué)旨在利用電子的自旋自由度進(jìn)行信息存儲(chǔ)與處理。關(guān)鍵材料包括鐵磁金屬、稀磁半導(dǎo)體等。利用PLD-MBE系統(tǒng)，可以制備出原子級(jí)光滑的鐵磁薄膜作為自旋注入源，以及晶格匹配的氧化物隧道勢(shì)壘層。通過(guò)RHEED實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以確保各層材料的晶體質(zhì)量和界面銳度，這對(duì)于獲得高的自旋注入效率和巨大的隧道磁電阻效應(yīng)至關(guān)重要。并且在柔性電子與可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，MAPLE系統(tǒng)顯示出獨(dú)特潛力。通過(guò)MAPLE技術(shù)，可以將高性能的有機(jī)半導(dǎo)體材料、導(dǎo)電聚合物或生物相容性高分子，以低溫、無(wú)損的方式沉積在柔性的塑料襯底上。這使得制造出高性能的柔性傳感器、有機(jī)薄膜晶體管甚至可植入的生物電子器件成為可能。MAPLE技術(shù)為有機(jī)功能材料在柔性電子中的應(yīng)用提供了一個(gè)與傳統(tǒng)溶液法互補(bǔ)的、基于干法工藝的薄膜制備途徑。PLC與相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)沉積工藝全流程自動(dòng)化控制。小型分子束外延系統(tǒng)腔室

校準(zhǔn)也是重要的維護(hù)內(nèi)容，定期對(duì)設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，如溫度傳感器、壓力傳感器、激光能量計(jì)等，確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。對(duì)于一些易損耗的部件，如真空泵油、石英天平的傳感器等，要按照規(guī)定的時(shí)間或使用次數(shù)進(jìn)行更換。維護(hù)的頻率可根據(jù)設(shè)備的使用情況而定，一般建議每周進(jìn)行一次外觀清潔和簡(jiǎn)單檢查，每月進(jìn)行一次整體的清潔和關(guān)鍵部件的檢查，每季度進(jìn)行一次深度維護(hù)和校準(zhǔn)，以保證設(shè)備始終處于比較好的運(yùn)行狀態(tài)，為科研工作提供可靠的支持。小型分子束外延系統(tǒng)腔室較少成本購(gòu)入研究級(jí)純進(jìn)口 PLD 系統(tǒng)，大幅降低科研設(shè)備投入。

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(jí)平整的拓?fù)浣^緣體薄膜的外延生長(zhǎng)。通過(guò)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(lái)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(guò)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(cè)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)。

壓力也是重要參數(shù)之一，設(shè)備可在不同的壓力環(huán)境下工作。低壓環(huán)境有助于薄膜的結(jié)晶，但會(huì)增加薄膜的表面粗糙度和缺陷；高壓環(huán)境則有助于保持沉積粒子的高速度，從而形成平整、致密的薄膜，但可能會(huì)降低薄膜的結(jié)晶度。在沉積超導(dǎo)薄膜時(shí)，通常需要在較低的壓力下進(jìn)行，以獲得高結(jié)晶度的薄膜，滿足超導(dǎo)性能的要求；而在沉積一些對(duì)表面平整度要求較高的薄膜時(shí)，可能需要適當(dāng)提高壓力。激光能量同樣需要精確控制，它決定了靶材被蒸發(fā)和濺射的程度。較高的激光能量會(huì)使靶材蒸發(fā)速率加快，但也可能導(dǎo)致等離子體羽狀物的能量過(guò)高，對(duì)薄膜的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。在實(shí)際操作中，要根據(jù)靶材的性質(zhì)和薄膜的要求，通過(guò)調(diào)節(jié)激光器的參數(shù)來(lái)控制激光能量。真空計(jì)需定期校準(zhǔn)，確保真空檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

樣品裝載是實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，正確的裝載方法和注意事項(xiàng)能夠確保樣品在沉積過(guò)程中獲得良好的結(jié)果。在裝載樣品前，需對(duì)樣品進(jìn)行嚴(yán)格的清潔處理。使用合適的清洗劑，如二甲基酮、酒精等，去除樣品表面的油污、灰塵和雜質(zhì)，以保證薄膜與樣品表面有良好的附著性。對(duì)于一些特殊樣品，可能需要采用更精細(xì)的清洗工藝，如超聲清洗等。

裝載樣品時(shí)，要通過(guò)設(shè)備的負(fù)載鎖定室進(jìn)行操作。先將樣品放入負(fù)載鎖定室，關(guān)閉室門，然后對(duì)負(fù)載鎖定室進(jìn)行抽真空，使其真空度與工藝室相近。這樣可以避免在將樣品傳輸?shù)焦に囀視r(shí)，因壓力差過(guò)大而對(duì)設(shè)備和樣品造成損害。通過(guò)可靠、快速的線性傳輸系統(tǒng)，將樣品從負(fù)載鎖定室傳輸?shù)焦に囀业幕逯Ъ苌?。在傳輸過(guò)程中，要確保傳輸系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，避免樣品晃動(dòng)或掉落。 本系統(tǒng)專為半導(dǎo)體材料與氧化物外延生長(zhǎng)研究設(shè)計(jì)。全自動(dòng)分子束外延系統(tǒng)產(chǎn)品尺寸

超高真空位移臺(tái)若移動(dòng)不暢，需清潔導(dǎo)軌并添加適用的潤(rùn)滑劑。小型分子束外延系統(tǒng)腔室

基板在沉積過(guò)程中的旋轉(zhuǎn)功能對(duì)于獲得成分和厚度高度均勻的薄膜至關(guān)重要。在PLD過(guò)程中，激光燒蝕產(chǎn)生的等離子體羽輝（Plume）具有一定的空間分布，通常呈中心密度高、邊緣密度低的余弦分布。如果基板靜止不動(dòng)，沉積出的薄膜將會(huì)中間厚、邊緣薄，形成一道“山峰”。通過(guò)讓基板繞其中心軸勻速旋轉(zhuǎn)，薄膜的每一個(gè)點(diǎn)都會(huì)周期性地經(jīng)過(guò)羽輝的中心和邊緣，對(duì)沉積速率進(jìn)行時(shí)間上的平均，從而有效地補(bǔ)償了羽輝空間分布的不均勻性，從而獲得厚度變化率小于±2%的優(yōu)異均勻性。小型分子束外延系統(tǒng)腔室

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