
脉冲激光分子线成膜法(Laser MBE)是将激光通过合成石英窗导入真空腔内照射到成膜靶上,靶被照射后吸收高密度能量而形成的Plume状等离子体状态,然后被堆积到设在对面的基板上而成膜。
Laser MBE方法的特征是:(1)薄膜材料成分容易精确控制,(2)低温至高温广泛的温度领域内可以成膜(因为等离子体状态对基板表面温度的影响小)。(3)成膜速度容易控制(通过控制激光的能量及脉冲频度)。(4)成膜状态容易监视(通过反射型高能量电子衍射法RHEED,可以监视到一个原子层的精度)。(5)成膜杂质少。(6)多种原材料靶可以于同一点蒸发成膜(不同的靶可以根据需要通过旋转而导入同一蒸发点)。(7)新材料的高速合成及合理化选择。(8)靶材料的种类多(导体、半导体、绝缘体、磁性体等)。Laser MBE的出现,不仅加速了大学及科研机构的基础研究,也大大缩短了企业的研究开发时间和费用。
Laser MBE方法可以获得其他方法无法得到的拥有热力学理论上准稳定状态的组成和构造的人工合成新材料。例如人工超构造,量子点,量子线等。同时特别适用于合成人工氧化物高温超导体,强诱电体,新型磁体,光催化剂及有机半导体薄膜等。最近国际上倍受瞩目的人工智能材料的开发也以Laser MBE为主而进行。人工智能材料是将能感觉到磁性的材料(磁性体),能感觉到光的材料(半导体)及能储存电荷的材料(诱导体)通过需要而自由地组合,这样使人工合成的智能材料能对外界的刺激(磁,电,光)做出反应,并有记忆功能。 |