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。金属材料外延系统基板

产品具备较广的适用性,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。
公司产品在科研领域拥有众多突出优势,助力科研工作高效开展。超高真空是一大明显优势,其基本压力能从 5×10⁻¹⁰至 5×10⁻¹¹mbar ,在这样的环境下,薄膜沉积过程中几乎不会受到杂质干扰,保证了薄膜的高纯度和高质量。例如在半导体材料外延生长时,高真空环境可避免气体分子与生长原子碰撞,减少缺陷产生,为制造高性能半导体器件奠定基础。 脉冲激光分子束外延系统科研高温加热台配合旋转功能实现大面积均匀成膜。

设备在特殊环境下展现出强大的适应性和应用潜力。在高温环境应用方面,设备的加热元件由固体SiC制成,具有稳定、长寿命的特点,能够使基板达到高达1400°C的高温。在研究高温超导材料时,高温环境是必不可少的。以钇钡铜氧(YBCO)高温超导薄膜的制备为例,需要在高温下使原子具有足够的能量进行扩散和排列,形成高质量的超导薄膜结构。设备的高温能力能够满足这一需求,精确控制高温环境下的薄膜生长过程,有助于研究超导材料在高温下的性能和特性,为超导技术的发展提供实验支持。
面向自旋电子学应用,系统可用于生长高质量的自旋源和隧道结材料。自旋电子学旨在利用电子的自旋自由度进行信息存储与处理。关键材料包括铁磁金属、稀磁半导体等。利用PLD-MBE系统,可以制备出原子级光滑的铁磁薄膜作为自旋注入源,以及晶格匹配的氧化物隧道势垒层。通过RHEED实时监控,可以确保各层材料的晶体质量和界面锐度,这对于获得高的自旋注入效率和巨大的隧道磁电阻效应至关重要。并且在柔性电子与可穿戴设备领域,MAPLE系统显示出独特潜力。通过MAPLE技术,可以将高性能的有机半导体材料、导电聚合物或生物相容性高分子,以低温、无损的方式沉积在柔性的塑料衬底上。这使得制造出高性能的柔性传感器、有机薄膜晶体管甚至可植入的生物电子器件成为可能。MAPLE技术为有机功能材料在柔性电子中的应用提供了一个与传统溶液法互补的、基于干法工艺的薄膜制备途径。依托该 PLD 系统,科研团队可在有限预算内开展高质量实验研究。

基板加热系统是控制薄膜结晶质量的主要部件之一。我们的系统采用耐高温氧化的铂金电阻加热片,可以直接对2英寸大小的基板进行辐射加热。其精密温控系统能够实现从室温到1200摄氏度的宽范围精确控制,并且在整个基板表面,温度均匀性误差小于3%。在沉积过程中,基板还可以通过电机驱动进行连续旋转,这一功能确保了从靶材飞来的等离子体羽辉能够均匀地覆盖在整个基板表面,从而获得厚度高度均匀的薄膜,这对于后续的器件制备和性能表征至关重要。样品装载前,要确认样品搬运室真空度符合 < 5e-5 pa 的要求。脉冲激光分子束外延系统科研
多腔室设计支持复杂的多层异质结构外延生长。金属材料外延系统基板
本产品与PVD技术对比,PVD(物理的气相沉积)是一种常见的薄膜沉积技术,在多个领域有着广泛应用。与本产品相比,在薄膜质量方面,PVD技术主要通过物理过程,如蒸发、溅射等将气化物质沉积到基材表面。本产品采用的分子束外延和脉冲激光沉积等技术,能实现原子级别的精确控制,在制备薄膜时,精确控制薄膜的成分和结构,使薄膜的晶体结构更加完整,缺陷更少,从而获得更高质量的薄膜。例如在制备超导薄膜时,本产品制备的薄膜超导性能更稳定,临界电流密度更高。成分控制方面,PVD技术在控制复杂成分的薄膜时存在一定难度,难以精确控制各元素的比例和分布。本产品凭借其精确的分子束流量控制和软件编程功能,可对不同材料的分子束进行精确调控,实现对多元合金或复合薄膜成分的精确控制,在制备异质结构薄膜时,能精确控制各层薄膜的成分和厚度,满足科研和工业对高精度材料的需求。
PVD技术常用于一些对薄膜质量要求相对较低、结构相对简单的领域,如装饰性金属表面涂层等。本产品由于具备高精度的控制能力和高真空环境,更适用于对薄膜质量和性能要求极高的科研领域,如半导体材料研究、新型功能材料研发等,在制备高性能光电器件、自旋电子学器件等方面有着不可替代的作用。 金属材料外延系统基板
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