辅助表征设备的布局建议。为了提高科研效率,建议将PLD/MBE系统与必要的离线表征设备就近放置或通过真空互联。例如,可以将一台X射线衍射仪(XRD)和一台原子力显微镜(AFM)安置在相邻的实验室。这样,生长出的样品可以快速、方便地进行晶体结构和表面形貌的分析,从而及时反馈指导下一次生长实验的参数调整,形成一个“生长-表征-优化”的高效闭环研究流程。激光安全防护是实验室设计的重中之重。必须为整个PLD系统区域制定明确的激光安全管理制度。设备应放置在有互锁装置的封闭区域内,或者至少为激光光路安装全封闭的防护罩。在激光可能出射的区域(如真空腔的观察窗)张贴醒目的激光警告标志。所有操作人员必须强制接受...
产品还具备较广阔的适用性,适用于III/V、II/VI族元素以及其他异质结构的生长,无论是常见的半导体材料,还是新型的功能材料,都能通过该设备进行高质量的薄膜沉积。并且,基板支架尺寸范围从10×10毫米到4英寸,可满足不同尺寸样品的实验需求,无论是小型的基础研究样品,还是较大尺寸的应用研究样品,都能在设备上进行处理,极大地拓展了设备在科研中的应用范围。 在沉积过程中,操作人员要密切监控各项参数和设备的运行状态。观察温度传感器和压力传感器的读数,确保温度和压力稳定在设定范围内。通过设备配备的监控系统,如石英天平用于沉积速率测量和厚度监测器,实时监测薄膜的沉积速率和厚度,及时调整参数,保...
与其他技术相比,传统MBE技术在半导体材料、氧化物薄膜等材料生长领域应用已久,有着成熟的技术体系。然而,公司产品与之相比,在多个方面展现出独特优势。从生长机理来看,传统MBE主要依靠热蒸发使原子或分子束蒸发到衬底表面进行生长。而本产品不仅包含热蒸发,还集成了脉冲激光沉积等多种技术,能通过激光能量精确控制原子的蒸发和溅射,使原子更有序地在衬底表面沉积,从而在生长一些复杂结构的薄膜时,能更好地控制原子排列,提高薄膜的结晶质量。但是设备复杂度方面,传统 MBE 设备通常结构较为复杂,多个部件的协同工作对操作人员的技能要求较高,维护成本也相对较高。本产品在设计上进行了优化,采用模块化设计,各部件之间的...
对于配套设备选型,分析仪器方面,可配备反射高能电子衍射仪(RHEED),它能在薄膜生长过程中实时监测薄膜的表面结构和生长情况,为调整沉积参数提供依据。通过RHEED的监测数据,操作人员可以及时发现薄膜生长中的问题,如生长模式的变化、缺陷的产生等,并采取相应措施进行调整。还可搭配俄歇电子能谱仪(AES),用于分析薄膜的成分和元素分布,帮助研究人员深入了解薄膜的质量和性能。AES能够精确测量薄膜表面的元素组成和化学状态,对于研究新型材料的性能和开发具有重要意义。系统适用于ZnO、GaN、SiGe等前沿半导体材料研发。超高真空外延系统参数在低温环境应用中,设备可利用液氮等制冷手段实现低温条件。在研究...
建立完善的设备使用日志和样品生长档案是实验室管理的良好实践。每次开机、沉积、关机以及任何维护操作都应有详细记录,包括日期、操作人员、关键参数(如真空度、温度、气体压力等)以及任何异常情况。同样,每一片生长的样品都应有相应的编号,并与对应的生长参数档案相关联。这些详尽的记录不仅是科学研究可重复性的保障,也为后续分析实验数据、追溯设备问题提供了 invaluable 的依据。所有操作人员必须接受激光安全培训并佩戴相应的防护眼镜。此外,高压电器(如加热器电源、RHEED电源)也存在电击风险,必须确保所有接地可靠,并在进行任何内部检查前确认设备完全断电。真空系统维护区域需保持干燥清洁,防止部件受潮损坏...
全自动分子束外延生长系统集成了先进的计算机控制与传感技术,将薄膜生长过程从高度依赖操作者经验的“艺术”转变为高度可重复的“科学”。通过集成多种原位监测探头,如RHEED、四极质谱仪(QMS)和束流源炉温控制器,系统能够实时采集生长参数。用户预设的生长配方可以精确控制每一个生长步骤:从快门的开闭时序、各种源炉的温度与蒸发速率,到基板的温度与转速。这种全自动化的控制不仅极大地提高了实验结果的重复性和可靠性,也使得复杂的超晶格、异质结结构的长时间、大规模生长成为可能,解放了研究人员的生产力。负载锁定室与线性传输系统实现样品进出。全自动外延系统参考用户与传统 MBE 技术对比,传统 MBE 技术在半导...
全自动分子束外延生长系统集成了先进的计算机控制与传感技术,将薄膜生长过程从高度依赖操作者经验的“艺术”转变为高度可重复的“科学”。通过集成多种原位监测探头,如RHEED、四极质谱仪(QMS)和束流源炉温控制器,系统能够实时采集生长参数。用户预设的生长配方可以精确控制每一个生长步骤:从快门的开闭时序、各种源炉的温度与蒸发速率,到基板的温度与转速。这种全自动化的控制不仅极大地提高了实验结果的重复性和可靠性,也使得复杂的超晶格、异质结结构的长时间、大规模生长成为可能,解放了研究人员的生产力。集成RHEED系统实时监测薄膜生长过程中的晶体结构。超高真空外延系统基板 PLD技术与磁控溅射技术在沉积多元...
基板在沉积过程中的旋转功能对于获得成分和厚度高度均匀的薄膜至关重要。在PLD过程中,激光烧蚀产生的等离子体羽辉(Plume)具有一定的空间分布,通常呈中心密度高、边缘密度低的余弦分布。如果基板静止不动,沉积出的薄膜将会中间厚、边缘薄,形成一道“山峰”。通过让基板绕其中心轴匀速旋转,薄膜的每一个点都会周期性地经过羽辉的中心和边缘,对沉积速率进行时间上的平均,从而有效地补偿了羽辉空间分布的不均匀性,从而获得厚度变化率小于±2%的优异均匀性。系统真空计实时监测各腔体压力变化。旋转基片台外延系统对于追求更高通量和更复杂工艺的研究团队,多腔室分子束外延(MBE)系统提供了***平台。该系统将样品制备、分...
在不同的应用场景中,材料选择遵循着特定的原则。对于半导体材料生长,III/V族元素如砷化镓(GaAs),因其具有高电子迁移率和良好的光电性能,常用于制作高速电子器件和光电器件;磷化铟(InP)则在光通信领域表现出色,常用于制造激光器和探测器。II/VI族元素中,碲镉汞(HgCdTe)是重要的红外探测材料,其禁带宽度可通过调整镉(Cd)的含量进行调节,以适应不同波长的红外探测需求。在氧化物薄膜制备方面,高温超导材料钇钡铜氧(YBCO),其独特的超导特性使其在超导电子器件和电力传输领域具有重要应用;铁电材料锆钛酸铅(PZT),由于其优异的铁电性能,常用于压电传感器和存储器系统真空泵组包含分子泵与离...
设备对实验室环境有着严格要求。温度方面,适宜的温度范围通常为20-25°C,这是因为设备的许多部件,如加热元件、传感器等,在该温度范围内能保持较好的性能。温度过高可能导致设备元件过热损坏,影响设备的稳定性和使用寿命;温度过低则可能使某些材料的物理性能发生变化,影响实验结果。湿度应控制在40%-60%的范围内。湿度过高可能会使设备内部的金属部件生锈腐蚀,影响设备的机械性能和电气性能;湿度过低则可能产生静电,对设备的电子元件造成损害。洁净度要求达到万级或更高,这是为了防止灰尘、颗粒等杂质进入设备,影响薄膜的生长质量。微小的杂质颗粒可能会在薄膜中形成缺陷,降低薄膜的电学、光学等性能。系统真空泵组包含...
针对不同故障,需采取相应的解决措施。对于真空度异常,若是真空泵故障,应及时更换真空泵油或维修、更换损坏的零件;若是管道泄漏,需找到泄漏点,重新密封或更换损坏的管道。温度控制不稳定时,若加热元件损坏,需更换新的加热元件;若温度传感器故障,应校准或更换传感器。为预防故障发生,需定期对设备进行维护保养。定期检查真空泵油位,及时补充或更换真空泵油;清洁真空管道,防止杂质积累影响真空度。定期校准温度传感器和压力传感器,确保测量的准确性;检查加热元件的工作状态,及时发现潜在问题。操作人员应严格按照操作规程进行操作,避免因误操作引发故障,从而提高设备的可靠性,保障实验的顺利进行。可视窗口配备百叶窗,便于观察...
PLD-MBE与传统热蒸发MBE的对比。传统MBE依赖于将固体源材料在克努森池中加热至蒸发,其蒸发速率相对较低且稳定,非常适合III-V族(如GaAs)和II-VI族(如ZnSe)半导体材料的生长。然而,对于高熔点金属氧化物(如钌酸盐、铱酸盐),热蒸发非常困难。PLD-MBE则利用高能激光轻松烧蚀任何高熔点靶材,突破了源材料的限制,将MBE技术的应用范围极大地扩展至复杂的氧化物家族,实现了“全氧化物分子束外延”。 与金属有机化学气相沉积(MOCVD)的对比。MOCVD是大规模生产III-V族半导体光电器件(如LED、激光器)的主流技术,具有出色的均匀性和大规模生产能力。然而,MOCV...
当出现故障时,可按照一定的方法和步骤进行排查。首先进行硬件连接检查,查看真空管道、电源线、信号线等连接是否牢固,有无松动、破损或短路现象。例如,对于真空度异常故障,重点检查真空管道各连接处的密封情况,可使用真空检漏仪进行检测,确定是否存在泄漏点。接着检查软件设置,确认温度、压力、沉积速率等参数的设置是否正确。比如温度控制不稳定时,查看温度控制系统的参数设置,包括目标温度、温度调节范围、调节周期等,是否与实验要求相符。对于复杂故障,可采用替换法进行排查。当怀疑某个部件出现故障时,如怀疑温度传感器故障,可更换一个新的传感器,观察故障是否消失,以确定故障部件。可视窗口配备百叶窗,便于观察等离子体羽辉...
本产品与 CVD 技术对比,薄膜特性方面,CVD技术制备的薄膜由于反应过程的复杂性,可能会引入一些杂质,且薄膜的微观结构和成分均匀性相对较难控制。本产品在超高真空环境下进行薄膜沉积,几乎不会引入杂质,且通过精确的分子束控制和原位监测反馈机制,能精确控制薄膜的微观结构和成分均匀性,制备出的薄膜具有更好的电学、光学和力学性能。设备成本也是一个重要考量因素,CVD设备通常较为复杂,需要配备复杂的气体供应和反应尾气处理系统,设备成本较高。本产品虽然也属于高精度设备,但在设计上注重性价比,通过优化结构和功能,降低了设备成本,同时其维护成本相对较低,对于科研机构和企业来说,在满足实验和生产需求的前提下,能...
清洁后的样品要进行固定,确保其在设备内的传输和沉积过程中位置稳定。根据样品的尺寸和形状,选择合适的样品架和固定装置,如夹具、胶带等。对于圆形样品,可使用专门的圆形样品架,通过夹具将样品固定在架上,保证样品中心与样品架中心重合;对于方形样品,可采用胶带将其固定在样品架上,注意胶带要粘贴牢固且不能遮挡样品表面。 日常维护对于保持设备的性能和延长使用寿命至关重要。定期清洁设备是必不可少的维护工作,使用干净的无尘布和适当的清洁剂,擦拭设备的外表面、真空腔室内部以及各部件的表面,去除灰尘、油污和沉积物。特别要注意清洁靶材支架、样品台等关键部位,防止杂质积累影响实验结果。 系统特别适合研究金属氧...
校准也是重要的维护内容,定期对设备的各项参数进行校准,如温度传感器、压力传感器、激光能量计等,确保测量的准确性。对于一些易损耗的部件,如真空泵油、石英天平的传感器等,要按照规定的时间或使用次数进行更换。维护的频率可根据设备的使用情况而定,一般建议每周进行一次外观清洁和简单检查,每月进行一次整体的清洁和关键部件的检查,每季度进行一次深度维护和校准,以保证设备始终处于比较好的运行状态,为科研工作提供可靠的支持。气路布置需远离火源,同时便于气体流量计的监控与调整。超高真空外延系统价格与传统 MBE 技术对比,传统 MBE 技术在半导体材料、氧化物薄膜等材料生长领域应用已久,有着成熟的技术体系。然而,...
在规划实验室空间布局时,控制区应设置在操作人员便于观察设备运行状态的位置,配备操作控制台、计算机等设备,方便操作人员对设备进行参数设置、监控和故障排查。由于设备采用PLC单元和软件全程控制沉积工艺和设备,控制区的计算机性能要满足软件运行的需求,且操作控制台的布局要符合人体工程学原理,提高操作人员的工作效率。安全通道要保持畅通无阻,宽度应符合安全标准,一般不小于1.1米,确保在紧急情况下人员能够迅速疏散。同时,要合理安排设备与通道的距离,避免设备突出部分阻碍通道通行。该 PLD 系统可满足 1-2 英寸靶材使用需求,适配多种实验场景。激光外延系统欧美脉冲激光分子束外延(PLD-MBE)系统展示了...
在启动设备前,需要进行一系列严谨细致的检查工作,以确保设备能够正常运行并保证实验的顺利进行。首先是真空系统的检查,要确认真空泵油位是否在正常刻度范围内,这直接关系到真空泵的抽吸能力,若油位过低可能导致真空泵无法正常工作,影响真空环境的建立。查看真空管道是否连接紧密,有无松动或破损迹象,防止空气泄漏影响真空度。检查真空计是否正常显示,它是监测真空度的关键仪表,若显示异常将无法准确判断真空环境状态。 接着检查气源,确保气体钢瓶的阀门关闭严密,防止气体泄漏造成安全隐患。查看气体管道是否有弯折、堵塞情况,保证气体输送顺畅。还要确认气体流量计的准确性,以便精确控制气体流量。电源检查也不容忽视,...
与本产品配套使用的真空泵可选择螺杆式真空泵,其具有高真空度的特点,极限真空度能满足设备对基本压力从5×10⁻¹⁰至5×10⁻¹¹mbar的要求,且采用干式运行方式,不会产生油污染,不会对设备内的高真空环境造成影响,确保设备的正常运行和薄膜的高质量生长。气体源可选用高精度的质量流量控制器,它能精确控制气体的流量,满足设备在薄膜沉积过程中对不同气体流量的需求。例如,在生长半导体材料时,需要精确控制各种气体的比例,以保证薄膜的成分和性能符合要求。磁力传输杆使用后,需清洁表面,避免杂质影响真空环境。异质结构元素外延系统进口 产品还具备较广阔的适用性,适用于III/V、II/VI族元素以及其他异质结构...
真空度抽不上去或抽速缓慢是常见的故障之一。排查应遵循由外到内、由简到繁的原则。首先,检查前级干式机械泵的出口压力是否正常,以确认其工作能力。其次,检查所有真空阀门(尤其是粗抽阀和高真空阀)的开启状态是否正确。然后,考虑进行氦质谱检漏,重点检查近期动过的法兰密封面、电极引入端和观察窗。如果无漏气,则问题可能源于腔体内部放气,比如更换靶材或样品后腔体暴露大气时间过长,内壁吸附了大量水汽,需要延长烘烤和抽气时间。也有可能是分子泵性能下降,需要专业检修。设备适用于超导材料与拓扑绝缘体研究。红外激光器外延系统靶盘多腔室系统的协同工作基于先进的设计和控制原理。以一个包含生长室、预处理室和分析室的三腔室系统...