此線性傳輸系統包含一套脈衝雷射沉積(PLD)系統與超高真空(UHV)濺鍍機,樣品可透過磁鐵臂(磁封式傳輸桿)在不同腔體之間進行傳輸。

全程處於超高真空(UHV)環境,且基板易於取放。

濺鍍機配備最多可達 6 個陰極(靶源),且雷射加熱器最高可加熱至 1000 攝氏度。

PLD 系統可透過搭配來自 RHEED 供應商的任何高壓 RHEED,輕鬆升級為雷射分子束外延(Laser MBE)系統。

優勢

雷射加熱機械手

AdNaNoTek 的雷射加熱系統是專為在富氧和富氮環境中加熱樣品而開發的完美解決方案,並且與超高真空(UHV)相容。

AdNaNoTek 的雷射加熱器能以高度聚焦的束流加熱基板,因此只有目標區域會被加熱。

與加熱板保持微小距離的機構能維持在相對較低的溫度,進而減少附近表面的氣體釋放(outgassing)。

此外,即使在連續運作 10 小時後,系統的支撐管依然能保持冷卻。

**Adnano-tek RHEED(反射高能電子衍射)螢幕組

此 RHEED 螢幕具備防護罩保護;它能阻擋初級電子束,並避免此強電子束損壞磷光螢幕。

由於高壓環境的影響;有時電子束會發生擴散且看起來模糊不清。

我們的螢幕設計能夠延伸靠近樣品或遠離基板。

** 在真空下進行靶材更換

在傳統的脈衝雷射沉積(PLD)系統中,每當靶材用盡時,系統必須破真空並通入空氣以進行靶材更換,然而這樣做會影響製程參數以及系統環境的潔淨度。

AdNaNoTek 的 PLD 系統提供了一種在超高真空(UHV)條件下更換靶材的方法,因此我們能夠維持系統的潔淨度與製程參數。

脈衝雷射沉積系統 PLD / 雷射分子束外延

脈衝雷射在 X 軸與 Y 軸的高速掃描,大尺寸靶材的雷射光柵掃描

期望在沉積大尺寸晶圓時擁有極佳的均勻性。

這就是答案!

藉由高速掃描系統,Adnano-tek PLD-18L 晉升為工業級 PLD,它能沉積高達 8 吋的大尺寸晶圓。

憑藉這項優勢,客戶不僅能節省珍貴的靶材,還能獲得優異的均勻性。

脈衝雷射沉積(雷射 MBE 或 PLD)能夠以極高的品質和極佳的重複性來沉積薄膜,這套特殊的系統配備了行星式靶材座(公自轉靶架),最多可容納 6(9)個靶材,這使得靶材操縱器能夠進行公轉與自轉。

公轉功能可用於選擇不同的樣品靶材,而自轉功能(配合掃描機構)則能提高靶材在薄膜沉積中的使用效率。

遮罩(Mask)系統可在薄膜上形成獨特的沉積圖案。

靶材位置亦可進行上下調節,以優化靶材與基板之間的距離(靶基距),其設計允許在真空下進行靶材更換。

PLD 系統可根據研究人員的需求進行不同的設計:它可以設計為具備多功能鍍膜工具擴充相容性,允許系統安裝多種沉積元件,例如克努森蒸發源(effusion cells)、磁控濺鍍源、電子束蒸發源等;或者也可以設計為擁有最小佔地面積與緊湊結構,具備靈活的移動性,讓研究人員能夠輕鬆調整位置及/或便利地搬移設備。

PLD 系統亦安裝了雷射加熱機械手,這是在富氧或任何氣體環境(常壓/特殊氣氛)條件下的完美加熱器。

它提供了一種高度局部化的加熱機制,可輕鬆將基板加熱至高達 1200°C(在 $10^{-3}$ 托及以下的真空度下),從而使周圍元件維持在較低溫度,以避免因氣體釋放(out-gassing)而導致基板污染。

此外,透過使用 FBBEAR 控制軟體實現製程自動化,可達到精確的控制與高穩定性。FBBEAR 控制軟體提供了完整的數據記錄(data logging)與精確的參數微調,讓使用者能夠輕鬆操作並獲得可靠的實驗重複性。

PLD(雷射 MBE)可應用於以下材料的薄膜沉積:異質結構金屬氧化物(例如 Fe/SrTiO3、Nb/SrTiO3、BiFeO3 等)、高溫超導材料、氧化矽、高介電常數(high-k)氧化物、金屬氮化物、鐵電材料等。

在脈衝雷射沉積(PLD)中,高功率的脈衝雷射光束會聚焦在靶材表面。當雷射脈衝被靶材吸收時,能量會轉化為電子激發,接著轉化為熱能、化學能與機械能。

這會導致靶材快速蒸發或進行雷射剝蝕(ablation),進而產生發光的電漿羽輝(plasma plume)。

包含被剝蝕靶材物質的羽輝會迅速擴散至周圍的真空環境中,接著在基板上冷凝形成單層薄膜。為了在 PLD 中實現單原子層的鍍膜,必須維持超高真空(UHV)條件,且需要對薄膜沉積參數進行精確的控制。

AdNANoTek 的 PLD 系統及其內建的系統控制軟體,即是為了達到上述標準而開發的。

AdNaNoTek 的 PLD 系統亦配備了反射高能電子衍射(RHEED)及 RHEED 監測軟體。

RHEED 系統能對磊晶生長製程進行即時監測與分析,例如:a) 計算單個原子層的生長層數,以及 b) 判定生長機制(即磊晶生長、階梯流動生長或三維島狀生長)。

此技術能夠以原子層級的精確度,生長出具備鈣鈦礦結構材料的高品質薄膜與超晶格(superlattices)。

PLD 磊晶、托(真空度單位)、RHEED 監測
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