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發布時間:2020-11-03 05:14  





脈沖激光沉積簡介
隨著現代科學和技術的發展,薄膜科學已成為近年來迅速發展的學科領域之一,是凝聚態物理學和材料科學的一個重要研究領域。功能薄膜是薄膜研究的主要方面,它不僅具有豐富的物理內涵,而且在微電子、光電子、超導材料等領域具有十分廣泛的應用。高能核素濺射表面的部分原子,而在入射流與受濺射原子之間,建立了一個碰撞區。長期以來,人們發明了多種制膜技術和方法:真空蒸發沉積、離子束濺射、磁控濺射沉積、分子束外延、金屬有機化學氣相沉積、溶膠- 凝膠法等。上述方法各有特點,并在一些領域得到應用。但由于其各有局限性,仍然不能滿足薄膜研究的發展及多種薄膜制備的需要。隨著激光技術和設備的發展,特別是高功率脈沖激光技術的發展,脈沖激光沉積(PLD)技術的特點逐漸被人們認識和接受
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脈沖激光沉積機制
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PLD的系統設備簡單,相反,它的原理卻是非常復雜的物理現象。如果定義峰值功率為脈沖的能量除以脈沖的持續時間(脈寬),那么,在撤除人為加入的損耗情況下,就會在很短的時間內以極快的速度產生脈沖寬度窄、峰值功率高的脈沖激光,通常稱為巨脈沖。它涉及高能量脈沖輻射沖擊固體靶時,激光與物質之間的所有物理相互作用,亦包括等離子羽狀物的形成,其后已熔化的物質通過等離子羽狀物到達已加熱的基片表面的轉移,及膜的生成過程。所以,PLD一般可以分為以下四個階段:
1. 激光輻射與靶的相互作用
2. 熔化物質的動態
3. 熔化物質在基片的沉積
4. 薄膜在基片表面的成核(nucleation)與生成。
PLD脈沖激光沉積系統介紹
PLD是將脈沖激光透過合成石英窗導入真空腔內照射到成膜靶上,靶被照射后吸收高密度能量而形成的plume狀等離子體狀態,然后被堆積到設在對面的基板上而成膜。PLD方法可以獲得擁有熱力學理論上準穩定狀態的組成和構造的人工合成新材料。
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