專利名稱：采用脈沖激光沉積工藝制備大面積超導(dǎo)薄膜的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備大面積超導(dǎo)薄膜的方法及裝置。
背景技術(shù)：
高溫超導(dǎo)氧化物被發(fā)現(xiàn)以來，超導(dǎo)薄膜在微波領(lǐng)域得到廣泛的重視。薄膜是高溫超導(dǎo)銅氧化合物超導(dǎo)體中質(zhì)量最好的樣品，被廣泛應(yīng)用于無源微波器件。在微波通信領(lǐng)域中，現(xiàn)有的元器件通常采用傳統(tǒng)金屬如Cu、Ag等制成；然而，現(xiàn)有的通訊系統(tǒng)卻存在基站覆蓋面積有小、抗射頻干擾能力弱、通話質(zhì)量不高而且通話容量小的缺點；用高溫超導(dǎo)薄膜來代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬制作的微波元器件與傳統(tǒng)金屬Cu，Ag相比，具有帶內(nèi)插損小、通帶帶邊陡峭、帶外抑制性好等優(yōu)點，可大幅度提高通訊系統(tǒng)的靈敏度及可靠性。所以制備出具有高臨界電流密度，低表面微波電阻的高溫超導(dǎo)薄膜是制備高性能微波器件的前提，而制備大面積雙面YBCO薄膜就成為薄膜制備的一個重點。
現(xiàn)有的制備薄膜的方法除了脈沖激光沉積法(以下簡稱PLD)以外還有濺射法、電子束共蒸發(fā)和熱共蒸積法等。采用濺射方法制備薄膜，如文獻(xiàn)1Uniform deposition of YBa2Cu3O7-δthinfilms over an 8 inchdiameter area by a 90° off-axis sputteringtechnique，Appl.Phys.Lett.69(25)3911，1996中所介紹的，該方法易形成反濺射，使膜的質(zhì)量下降。電子束共蒸發(fā)制備大面積膜，如文獻(xiàn)2Properties of thin and ultra-thin YBCO films grown by aCo-evaporation technique，Journal of Alloys and Compounds251，156-160，1997中所述該方法的電子槍，熱源等都需要超高真空，而生長有些薄膜，如高溫超導(dǎo)膜又需要氧氣，同時電子槍設(shè)備必須用高電壓，因此這些原因造成該方法的設(shè)備復(fù)雜，費用昂貴。熱共蒸發(fā)法雖可以實現(xiàn)大面積薄膜的沉積，如文獻(xiàn)3Continuous YBa2Cu3O7-δFilmDeposition by Optically Controlled Reactive thermalCo-evaporation，IEEE Transactions on Applied Superconductivity，7，1181-1184，1997中所述，該方法又具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，沉積速率快等優(yōu)點，但是沉積薄膜的組分控制比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于克服上述方法中的缺點，提供一種薄膜組分與靶材一致、便于沉積雙面薄膜、沉積速度快、沉積條件易于控制而且應(yīng)用范圍廣、便于引入新技術(shù)的采用脈沖激光沉積工藝制備大面積超導(dǎo)薄膜的方法和裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種采用脈沖激光沉積工藝制備大面積超導(dǎo)薄膜的方法，該方法包括以下步驟(一)用真空機(jī)組將真空室內(nèi)抽真空；(二)向真空室內(nèi)充入高純度氧氣；(三)啟動旋轉(zhuǎn)加熱器，使基片升溫至一定溫度，并使基片保持該溫度直到薄膜沉積完成；(四)打開激光掃描控制系統(tǒng)，使激光脈沖打到靶面上，靶面上的靶材升華而形成羽輝，羽輝到達(dá)基片表面，在其上沉積成膜；(五)降低基片溫度。
進(jìn)一步，在所述步驟(一)中，將真空室內(nèi)抽真空至10-2-10-4Pa；進(jìn)一步，在所述步驟(二)中，向真空室內(nèi)充入高純度氧氣使真空室內(nèi)的壓強達(dá)到40-100Pa；進(jìn)一步，在所述步驟(三)中，將基片的溫度升至760-900℃。
進(jìn)一步，在所述步驟(四)中，打開激光掃描控制系統(tǒng)后先調(diào)節(jié)激光掃描的步長和步數(shù)。
進(jìn)一步，在所述步驟(五)中，首先關(guān)閉激光發(fā)生裝置、激光掃描控制系統(tǒng)及旋轉(zhuǎn)加熱器，并關(guān)閉機(jī)械泵，同時在3-10分鐘內(nèi)向真空室內(nèi)充入一個大氣壓的高純氧，并使基片溫度在3-10分鐘內(nèi)由薄膜沉積溫度迅速降低至460-550℃，接著在一個大氣壓的高純氧環(huán)境下保持該溫度10-30分鐘，然后進(jìn)一步使基片溫度緩慢降低至室溫。
一種實現(xiàn)上述方法的裝置，該裝置包括脈沖激光發(fā)生裝置、聚焦透鏡、反射鏡、真空室、旋轉(zhuǎn)加熱裝置、基片、靶材固定裝置、真空機(jī)組和測溫儀；所述真空室壁上設(shè)有至少四個開口，激光入射窗口、真空口、測溫口和用于通入氧氣的氧氣口，測溫口設(shè)有測溫儀，真空口設(shè)有真空機(jī)組，在真空室內(nèi)設(shè)有基片和靶材固定裝置，基片固定于旋轉(zhuǎn)加熱器上；靶材固定裝置的位置與激光入射窗口相對應(yīng)，使經(jīng)聚焦、反射后的光線能通過激光入射窗口到達(dá)靶材表面，基片和靶材固定裝置相對應(yīng)，使靶材升華形成的羽輝能到達(dá)基片表面。
所述脈沖激光發(fā)生裝置、聚焦透鏡、反射鏡均設(shè)置于真空室外側(cè)，其中聚焦透鏡設(shè)置于脈沖激光發(fā)生裝置和反射鏡之間，反射鏡設(shè)置于激光入射窗口上游并與激光入射窗口相對應(yīng)，使脈沖激光發(fā)生裝置發(fā)出的光線經(jīng)聚焦透鏡聚焦、反射鏡反射后能由激光入射窗口到達(dá)靶材表面。
進(jìn)一步，所述反射鏡固定于掃描控制系統(tǒng)上。
進(jìn)一步，所述掃描控制系統(tǒng)包括控制電腦及步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)與控制電腦相連，所述反射鏡固定于步進(jìn)電機(jī)上，控制電腦通過控制步進(jìn)電機(jī)使反射鏡可沿縱軸搖擺。
進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)加熱裝置和靶材固定裝置均固定于旋轉(zhuǎn)電機(jī)上。
采用上述方法沉積薄膜，薄膜的組分與靶材一致，而且，可通過控制電腦、步進(jìn)電機(jī)調(diào)整反射鏡的角度來得到不同面積的薄膜，在整個沉積過程中沉積條件易控制，而且沉積速率高，應(yīng)用范圍大。上述裝置，設(shè)備簡單成本低，在一面薄膜沉積完成以后把基片翻轉(zhuǎn)即可以相同的步驟沉積第二面薄膜，操作非常方便而且便于引入新技術(shù)。


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明裝置的旋轉(zhuǎn)動作示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例具體說明本發(fā)明。
本發(fā)明在沉積膜之前首先進(jìn)行以下步驟1、基片清潔本方法所用的基片為兩英寸LaAlO3(001)基片，基片表面清潔與否對薄膜樣品外觀以及薄膜的最終性能起至關(guān)重要的作用，所以在制備薄膜之前需要把基片反復(fù)清洗。清洗的步驟如下首先，將基片置于濃度為5-10％的稀硝酸中浸泡5-10分鐘，溶解掉基片表面的氧化物雜質(zhì)；然后將基片取出，用去離子水反復(fù)沖洗，接著放置于5-10％濃度的洗滌靈溶液之中，超聲清洗5-10分鐘，去除基片上的油脂等有機(jī)雜質(zhì)，然后用去離子水反復(fù)沖洗；接著將基片浸泡于丙酮之中，超聲清洗5-10分鐘，目的也是清洗掉基片上面的有機(jī)雜質(zhì)，然后用干凈的丙酮沖洗一遍；接著將基片放置于無水酒精之中，超聲清洗5-10分鐘后取出，再用沒有使用過的無水酒精沖洗一遍，并用干凈的擦鏡頭紙將清洗完畢的基片上的酒精沾試干凈，最后用氣球?qū)⑦z留在基片上的鏡頭紙毛刺吹掉，此時的基片就可以放置于基片加熱器上使用。
2、將基片固定于加熱器上，基片旋轉(zhuǎn)的頻率與激光掃描相配合，使等離子體羽輝能夠均勻分布在基片上。在目前的試驗過程中，采用的基片旋轉(zhuǎn)頻率是6Hz，即基片每分鐘旋轉(zhuǎn)6圈，所連接的電路中，馬達(dá)采用的轉(zhuǎn)速比為25∶1。
上述基片清潔完成并將基片固定在加熱器上后，開始以下的沉積過程。
實施例1將真空室抽空，首先使用機(jī)械泵將真空室抽到100Pa大氣壓，然后啟動分子泵將真空室的真空度抽到10-3Pa，然后關(guān)閉分子泵，充入高純氧氣至真空室的壓強為70Pa。然后將基片的溫度升至800℃，并一直保持到薄膜沉積完成；然后打開激光掃描控制系統(tǒng)，先調(diào)節(jié)激光掃描的步長和步數(shù)，使激光內(nèi)觸發(fā)，該激光觸發(fā)后輸出的能量為250毫焦左右，頻率為6Hz，調(diào)節(jié)激光輸出和匯聚透鏡的位置，以便在靶面上獲得合適的激光能量密度，當(dāng)具有一定能量密度的激光脈沖打到靶面時焦點處溫度可達(dá)104K，104K的高溫使靶材被迅速加熱、蒸發(fā)、電離、膨脹而形成羽輝，羽輝到達(dá)基片表面，在其上沉積成膜，調(diào)節(jié)電機(jī)4使基片旋轉(zhuǎn)的頻率與激光掃描相配合，從而使等離子體羽輝能夠均勻分布在基片上。在目前的試驗過程中，采用的基片旋轉(zhuǎn)頻率是6Hz，即基片每分鐘旋轉(zhuǎn)6圈，所連接的電路中，馬達(dá)采用的轉(zhuǎn)速比為25∶1。同時通過控制掃描激光在靶材表面的分布，再配合基片旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)大面積薄膜的沉積，沉積的時間為60-70分鐘，膜的厚度為5500±500nm，掃描約為18個周期。在沉積過程中，比較適宜的羽輝形狀為核形，層次分明、內(nèi)核近似白色，外層包絡(luò)成藍(lán)色，羽輝的尖端能夠恰好到達(dá)基片的表面。
當(dāng)沉積完成之后，關(guān)閉激光發(fā)生裝置、基片旋轉(zhuǎn)裝置及掃描控制系統(tǒng)，關(guān)閉機(jī)械泵，同時在3分鐘內(nèi)向真空室內(nèi)充進(jìn)一個大氣壓的高純氧，并使基片溫度在10分鐘內(nèi)由薄膜沉積溫度迅速降低到500℃，接著在一個大氣壓的高純氧環(huán)境下保持10分鐘，最后進(jìn)一步使基片溫度緩慢降低到室溫，則第一面薄膜沉積完成。
實施例2將真空室抽空，首先使用機(jī)械泵將真空室抽到100Pa大氣壓，然后啟動分子泵將真空室的真空度抽到10-4Pa，然后關(guān)閉分子泵，充入高純氧氣至真空室的壓強為40Pa。然后將基片的溫度升至900℃，并一直保持到薄膜沉積完成；然后打開激光掃描控制系統(tǒng)，使激光內(nèi)觸發(fā)，該激光觸發(fā)后輸出的能量為250毫焦，頻率為6Hz，調(diào)節(jié)激光輸出和匯聚透鏡的位置，以便在靶面上獲得合適的激光能量密度，當(dāng)具有一定能量密度的激光脈沖打到靶面時焦點處溫度可達(dá)104K，104K的高溫使靶材被迅速加熱、蒸發(fā)、電離、膨脹而形成羽輝，羽輝到達(dá)基片表面，在其上沉積成膜，通過掃描控制激光在靶材表面的分布，再配合基片旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)大面積薄膜的沉積，沉積的時間為60-70分鐘，膜的厚度為5500±500nm，掃描約為18個周期。在沉積過程中，比較適宜的羽輝形狀為核形，層次分明、內(nèi)核近似白色，外層包絡(luò)成藍(lán)色，羽輝的尖端能夠恰好到達(dá)基片的表面。
當(dāng)沉積完成之后，關(guān)閉激光發(fā)生裝置、基片旋轉(zhuǎn)裝置及掃描控制系統(tǒng)，關(guān)閉機(jī)械泵，同時在7分鐘內(nèi)向真空室內(nèi)充進(jìn)一個大氣壓的高純氧，并使基片溫度在3分鐘內(nèi)由薄膜沉積溫度迅速降低到550℃，接著在一個大氣壓的高純氧環(huán)境下保持30分鐘，最后進(jìn)一步使基片溫度緩慢降低到室溫，則第一面薄膜沉積完成。
實施例3將真空室抽空，首先使用機(jī)械泵將真空室抽到100Pa大氣壓，然后啟動分子泵將真空室的真空度抽到10-2Pa，然后關(guān)閉分子泵，充入高純氧氣至真空室的壓強為100Pa。然后將基片的溫度升至760℃，并一直保持到薄膜沉積完成；然后打開激光掃描控制系統(tǒng)，使激光內(nèi)觸發(fā)，該激光觸發(fā)后輸出的能量為250毫焦，頻率為6Hz，調(diào)節(jié)激光輸出和匯聚透鏡的位置，以便在靶面上獲得合適的激光能量密度，當(dāng)具有一定能量密度的激光脈沖打到靶面時焦點處溫度可達(dá)104K，104K的高溫使靶材被迅速加熱、蒸發(fā)、電離、膨脹而形成羽輝，羽輝到達(dá)基片表面，在其上沉積成膜，通過掃描控制激光在靶材表面的分布，再配合基片旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)大面積薄膜的沉積，沉積的時間為60-70分鐘，膜的厚度為5500±500nm，掃描約為18個周期。在沉積過程中，比較適宜的羽輝形狀為核形，層次分明、內(nèi)核近似白色，外層包絡(luò)成藍(lán)色，羽輝的尖端能夠恰好到達(dá)基片的表面。
當(dāng)沉積完成之后，關(guān)閉激光發(fā)生裝置、基片旋轉(zhuǎn)裝置及掃描控制系統(tǒng)，關(guān)閉機(jī)械泵，同時在10分鐘內(nèi)向真空室內(nèi)充進(jìn)一個大氣壓的高純氧，并使基片溫度在6分鐘內(nèi)由薄膜沉積溫度迅速降低到460℃，接著在一個大氣壓的高純氧環(huán)境下保持20分鐘，最后進(jìn)一步使基片溫度緩慢降低到室溫，則第一面薄膜沉積完成。
上述第一面膜沉積完成以后，打開真空腔，松開緊固鏍絲，將基片反轉(zhuǎn)，然后固定基片，關(guān)閉真空室，抽真空，以同樣的步驟開始沉積第二面薄膜。
當(dāng)兩面薄膜均沉積完成，樣品在一個氧氣壓下下降到室溫的時候，打開真空室門，松開旋轉(zhuǎn)加熱器上基片的固定螺釘，接著用鑷子將基片取出，在取基片的時候注意鑷子不要與膜相接觸，以防在薄膜表面產(chǎn)生劃痕，用鏡頭紙包裹，編號，放置于干燥器之中。
實現(xiàn)上述方法的脈沖激光沉積裝置，如圖1所示，包括反射鏡1、真空室2、聚焦透鏡3、旋轉(zhuǎn)電機(jī)4、10、旋轉(zhuǎn)加熱器5、基片7、靶材8、真空機(jī)組9、脈沖激光發(fā)生裝置15及紅外測溫儀16；為了擴(kuò)大激光在靶材表面的掃描范圍，使沉積得到的薄膜面積增大，將反射鏡1固定于掃描控制系統(tǒng)上組成激光掃描控制系統(tǒng)；該掃描控制系統(tǒng)包括控制電腦11和步進(jìn)電機(jī)12，反射鏡1固定于步進(jìn)電機(jī)12上，步進(jìn)電機(jī)12與控制電腦11相連接，控制電腦11可按照設(shè)定的程序控制步進(jìn)電機(jī)，使反射鏡1可沿縱軸搖擺從而擴(kuò)大激光在靶材上的掃描范圍，使沉積得到的薄膜面積增大，如圖2所示。
所述真空室2壁上設(shè)有四個開口，激光入射窗口211、真空口212、測溫口213和用于通入氧氣的氧氣口214，測溫口設(shè)有測溫儀16，在本實施例中測溫儀采用SCIT型紅外測溫儀，此型紅外測溫儀的測量范圍為300-1100℃，真空口設(shè)有真空機(jī)組9，該真空機(jī)組可采用機(jī)械泵和分子泵，首先使用機(jī)械泵將真空室抽到100Pa大氣壓，然后啟動分子泵將真空室的真空度抽到10-2Pa左右；在真空室內(nèi)設(shè)有基片7和靶材固定裝置，基片固定于旋轉(zhuǎn)加熱器5上，旋轉(zhuǎn)加熱器連接旋轉(zhuǎn)電機(jī)4；在使用時將靶材8固定于真空室2內(nèi)的靶材固定裝置上，為便于靶材旋轉(zhuǎn)還可將靶材固定于旋轉(zhuǎn)電機(jī)10上；靶材固定裝置或旋轉(zhuǎn)電機(jī)4的位置與激光入射窗口211的位置相對應(yīng)，在該實施例中激光入射窗口211設(shè)于真空室2的上方，則旋轉(zhuǎn)電機(jī)的位置相應(yīng)設(shè)于激光入射窗口211下方，使經(jīng)聚焦透鏡聚焦后的光線經(jīng)反射鏡反射后能通過激光入射窗口211到達(dá)靶材；另外，基片7和靶材固定的位置相對應(yīng)，使靶材升華形成的羽輝能到達(dá)基片7表面。
所述脈沖激光發(fā)生裝置15、反射鏡1、聚焦透鏡3均設(shè)置于真空室2的外側(cè)，其中聚焦透鏡3設(shè)置于脈沖激光發(fā)生裝置15和反射鏡1之間，反射鏡1設(shè)置于激光入射窗口上游并與激光入射窗口相對應(yīng)，使激光脈沖發(fā)生裝置15發(fā)出的光線經(jīng)聚焦透鏡13聚焦后到達(dá)反射鏡1，經(jīng)反射鏡反射后由激光入射窗口211到達(dá)靶材表面。
在使用過程中，首先通過真空機(jī)組9把真空室抽空，再用旋轉(zhuǎn)加熱器5將基片7的溫度升到預(yù)定值，然后通過氧氣通道214通入氧氣，并動態(tài)維持一定的氣壓；然后開啟脈沖激光發(fā)生裝置15，并通過控制電腦11控制步進(jìn)電機(jī)12進(jìn)而驅(qū)動反射鏡1，使反射鏡1可沿縱軸搖擺，從而調(diào)節(jié)激光輸出，同時調(diào)節(jié)聚焦透鏡3的位置，使靶材8的靶面上獲得合適的激光能量密度，使靶材8被迅速加熱、蒸發(fā)、電離、膨脹而形成羽輝，羽輝到達(dá)基片7表面，便在其上沉積成膜；另外，靶材8和基片7均可在靶旋轉(zhuǎn)電機(jī)4、10的帶動下轉(zhuǎn)動，如圖2所示，使靶面上獲得合適的激光能量密度，并使基片7表面沉積的膜分布均勻。另外，通過紅外測溫儀16可測得真空室2內(nèi)的溫度，使膜的沉積過程得到更好的控制。
該裝置，在第一面薄膜沉積完成以后，打開真空腔，松開緊固鏍絲，將基片反轉(zhuǎn)，然后固定基片，關(guān)閉真空室，抽真空，即可以同樣的步驟開始沉積第二面薄膜。
權(quán)利要求
1.一種采用脈沖激光沉積工藝制備大面積超導(dǎo)薄膜的方法，其特征在于該方法包括以下步驟(一)用真空機(jī)組將真空室內(nèi)抽真空；(二)向真空室內(nèi)充入高純度氧氣；(三)啟動旋轉(zhuǎn)加熱器，使基片升溫至一定溫度，并使基片保持該溫度直到薄膜沉積完成；(四)打開激光掃描控制系統(tǒng)，使激光脈沖打到靶面上，靶面上的靶材被升華而形成羽輝，羽輝到達(dá)基片表面，在其上沉積成膜；(五)降低基片溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的采用脈沖激光沉積工藝制備大面積超導(dǎo)薄膜的方法，其特征在于在所述步驟(一)中，將真空室內(nèi)抽真空至10-2-10-4Pa；
3.如權(quán)利要求2所述的采用脈沖激光沉積工藝制備大面積超導(dǎo)薄膜的方法，其特征在于在所述步驟(二)中，向真空室內(nèi)充入高純度氧氣使真空室內(nèi)的壓強達(dá)到40-100Pa；
4.如權(quán)利要求3所述的采用脈沖激光沉積工藝制備大面積超導(dǎo)薄膜的方法，其特征在于在所述步驟(三)中，將基片的溫度升至760-900℃。
5.如權(quán)利要求4所述的采用脈沖激光沉積工藝制備大面積超導(dǎo)薄膜的方法，其特征在于在所述步驟(四)中，打開激光掃描控制系統(tǒng)后先調(diào)節(jié)激光掃描的步長和步數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的采用脈沖激光沉積工藝制備大面積超導(dǎo)薄膜的方法，其特征在于在所述步驟(五)中，首先關(guān)閉激光發(fā)生裝置、激光掃描控制系統(tǒng)及旋轉(zhuǎn)加熱器，并關(guān)閉機(jī)械泵，同時在3-10分鐘內(nèi)向真空室內(nèi)充進(jìn)一個大氣壓的高純氧，并使基片溫度在3-10分鐘內(nèi)由薄膜沉積溫度迅速降低至460-550℃，接著在一個大氣壓的高純氧環(huán)境下保持該溫度10-30分鐘，然后進(jìn)一步使基片溫度緩慢降低到室溫。
7.一種實現(xiàn)上述方法的裝置，其特征在于該裝置包括脈沖激光發(fā)生裝置、聚焦透鏡、反射鏡、真空室、旋轉(zhuǎn)加熱裝置、基片、靶材固定裝置、真空機(jī)組和測溫儀；所述真空室壁上設(shè)有至少四個開口，激光入射窗口、真空口、測溫口和用于通入氧氣的氧氣口，測溫口設(shè)有測溫儀，真空口設(shè)有真空機(jī)組，在真空室內(nèi)設(shè)有基片和靶材固定裝置，基片固定于旋轉(zhuǎn)加熱器上；靶材固定裝置的位置與激光入射窗口相對應(yīng)，使經(jīng)聚焦、反射后的光線能通過激光入射窗口到達(dá)靶材表面，基片和靶材固定裝置相對應(yīng)，使靶材升華形成的羽輝能到達(dá)基片表面。所述脈沖激光發(fā)生裝置、聚焦透鏡、反射鏡均設(shè)置于真空室外側(cè)，其中聚焦透鏡設(shè)置于脈沖激光發(fā)生裝置和反射鏡之間，反射鏡設(shè)置于激光入射窗口上游并與激光入射窗口相對應(yīng)，使脈沖激光發(fā)生裝置發(fā)出的光線經(jīng)聚焦透鏡聚焦、反射鏡反射后能由激光入射窗口到達(dá)靶材表面。
8.如權(quán)利要求7所述的實現(xiàn)上述方法的裝置，其特征在于所述反射鏡固定于掃描控制系統(tǒng)上。
9.如權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)上述方法的裝置，其特征在于所述掃描控制系統(tǒng)包括控制電腦及步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)與控制電腦相連，所述反射鏡固定于步進(jìn)電機(jī)上，控制電腦通過控制步進(jìn)電機(jī)使反射鏡可沿縱軸搖擺。
10.如權(quán)利要求9所述的實現(xiàn)上述方法的裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)加熱裝置和靶材固定裝置均固定于旋轉(zhuǎn)電機(jī)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用脈沖激光沉積工藝制備大面積超導(dǎo)薄膜的方法和裝置，首先用真空機(jī)組將真空室內(nèi)抽真空，然后向真空室內(nèi)充入高純度氧氣再啟動旋轉(zhuǎn)加熱器使基片升溫并保持該溫度直到薄膜沉積完成；再打開激光掃描控制系統(tǒng)，使激光脈沖打到靶面上靶材升華形成的羽輝到達(dá)基片表面沉積成膜；實現(xiàn)上述方法的裝置包括反射鏡、真空室、聚焦透鏡、旋轉(zhuǎn)加熱裝置、基片、靶材固定裝置、真空機(jī)組、脈沖激光發(fā)生裝置和測溫儀；采用上述方法和裝置得到的薄膜的組分與靶材一致，而且可方便得到雙面、不同面積的薄膜，整個沉積過程沉積條件易控制、沉積速率高；上述裝置還具有設(shè)備簡單成本低、操作方便、便于引入新技術(shù)的優(yōu)點。
文檔編號C23C14/06GK1622357SQ200410098799
公開日2005年6月1日 申請日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者劉震, 周岳亮, 何萌, 王淑芳, 程波林, 金奎娟, 陳正豪, 呂惠賓, 楊國楨 申請人:中國科學(xué)院物理研究所