Задача Заказчика:
Высоковакуумная установка для исследовательских задач осаждения тонких пленок различными методами: испарением мишеней лазером, испарением материалов из эффузионных ячеек, распылением мишеней с UHV, испарением материалов из электронно-лучевого источника.
Решение, предложенное Заказчику:
См. спецификацию установки ниже.
Внешний вид |
Вид камеры изнутри |
Загрузочная камера |
Работа электронной пушки |
Работа источника плазмы |
Краткая спецификация установки:
- Сверх-высоковакуумная цилиндрическая рабочая камера из нержавеющей стали с электрополировкой, специальный дизайн для MBE/PLD-применений.
- Внутренний диаметр камеры около 305 мм (12'').
- Передняя дверь камеры полнооткрываемая для доступа к внутренним компонентам камеры диаметром 355 мм (14'').
- На двери камеры находится дифференциальный порт откачки для высоковакуумных применений.
- Вакуумная система откачки представлена турбомолекулярным насосом производительностью 300 л/с, и сухим спиральным форвакуумным насосом. В установке возможно создать рабочее давление менее 2 х 10-10 Торр при дополнительном прогреве установки.
- Манипулятор (держатель подложек) специальной конструкции с возможностью Z- перемещения. Размер подложки – 1” (25 мм). Интегрированный в манипулятор нагреватель обеспечивает предварительный прогрев образца до 850°.
- Манипулятор мишеней для испарения их лазерным излучением. На манипуляторое можно разместить 6 мишеней с возможностью индексирования (перемещения) мишеней в позицию распыления (in situ). Размер любой из 6-и мишеней – 1'' (25 мм).
- Шлюз для загрузки образцов/ мишеней. Базовое давление в шлюзе 5 х 10-8 Торр.
- Ионизационный датчик с функцией линейного перемещения в позицию перед подложкой (и обратно) для калибровки потока испаренного материала in situ.
- Криоэкран (криопанель) внутри вакуумной камеры с вырезами под источники и под все нужные для использования фланцы.
- Масс-спектрометра остаточных газов, диапазон масс 1-200 amu.
- Две эффузионных ячейки объемом 16 мл.
- UHV с диаметром мишеней 25 мм и заслонкой пневматического типа.
- Источник питания ВЧ-типа для распыления как проводящих, так и не проводящих мишеней (600 Вт, с согласующим устройством).
- Электронно-лучевой источник для испарения материалов.
- Эксимерный лазер:
- Длина волны: 248 нм (KrF)
- Макс. Энергия импульса: 400 мДж
- Источник плазмы для расщепления молекулярных связей газов: Кислорода, Азота и Водорода и создания достаточного атомарного потока для высококачественного роста оксидных и нитридных материалов, а также для очистки поверхности подложек.
- Устройство для анализа спектра излучения факела плазмы, образующегося при лазерном распылении материала.
Наиболее подробное описание проекта на сайте иркутского Университета