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技术资料

脉冲激光沉积(PLD)简介

脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition,简称PLD),是一种利用激光对靶材进行轰击,将轰击出来的等离子体沉积在衬底上,进行薄膜生长的技术。


原理

在靶材表面,在足够高的能量密度下和足够短的脉冲时间内,靶材吸收激光能量并使光斑处的温度迅速升高至靶材的蒸发温度以上,使靶材蒸发为区域化的高温高密度等离子体,在激光束的继续作用下,等离子体的温度和压力迅速升高,进而轰击基片表面沉积薄膜。


特点

1. 可对化学成分复杂的复合物材料进行全等同镀膜,易于保证镀膜后化学计量比的稳定。与靶材成分容易一致是PLD的最大优点,是区别于其他技术的主要标志。;

2. 沉积速率高,试验周期短,衬底温度要求低,制备的薄膜均匀;

3. 定向性强、薄膜分辨率高,能实现微区沉积;

4. 工艺参数任意调节,对靶材的种类没有限制;

5. 生长过程中可原位引入工艺气体,引入活性或惰性及混合气体提高薄膜质量;

6. 易于生长多层膜和异质膜,特别是多元氧化物的异质结构;

7. 高真空环境内,羽辉只在局部区域蒸发沉积,对真空腔体污染小。


应用

脉冲激光沉积技术的应用较为广泛,除对该种激光透明的材料外,几乎所有材料都可以使用PLD生长薄膜。可用来制备金属、半导体、氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硅化物、硫化物及氟化物等各种物质薄膜,甚至还用来制备一些难以合成的材料膜,如金刚石、立方氮化物膜等。

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