System Pulsacyjnej Ablacji Laserowej
System PLD umożliwia wytwarzanie warstw epitaksjalnych, wielowarstwowych heterostruktur, supersieci i warstw amorficznych z różnych materiałów (metale, niemetale, tlenki, ceramika itp.). System PLD jest wyposażony w karuzelę z 6 miejscami na targety (o średnicy 1 cala), co umożliwia wytwarzanie wielowarstwowych heterostruktur (np. LSMO/BTO/LSMO, LAO/STO itp.) w jednym procesie wzrostu.
System PLD składa się z:
- śluzy załadowczej do wstępnego pompowania;
- głównej komory próżniowej o ciśnieniu bazowym ~ 8E-8 Torr z możliwością stosowania mieszanin gazowych (tlen, azot i argon) podczas procesu wzrostu warstw;
- lasera eksimerowego KrF UV 248nm COMPex 110F (częstotliwość impulsów 1 - 100 Hz, maksymalna moc 200mJ);
- sytemu pomiarowego RHEED firmy STIBE Instruments.
Do procesu wzrostu można stosować podłoża o średnicy do 2 cali. Jeden z uchwytów na próbki jest dedykowany dla podłoży o wymiarach 10x10 mm. Podłoże może być obracane w sposób ciągły podczas otrzymywania warstwy (1-30 obr./min, 360°).
Wzrost może odbywać się w zakresie od temperatury pokojowej do 850 °C. Szybkość ogrzewania i chłodzenia można regulować cyfrowo z dokładnością do 1 °C/min. Grzejnik radiacyjny jest kompatybilny z tlenem do 1 atm (760 Torr) O2. Jest on montowany od góry uchwytu do próbek z powierzchnią podłoża skierowaną do dołu.
Technika RHEED jest również kompatybilna z tlenem do ~ 1E-3 Torr O2. Diagnostyka RHEED in-situ umożliwia badanie struktury krystalicznej i kinetyki wzrostu cienkich warstw. Kontrola oscylacji RHEED operando, tj. podczas wzrostu warstwy, umożliwia kontrolę grubości warstwy na poziomie komórki elementarnej.
Aparatura udostępniania na zasadach wynikających z Regulaminu Korzystania z Infrastruktury Badawczej ACMiN. (https://acmin.agh.edu.pl/acmin/dokumenty/)
System ablacji laserowej pozwala na otrzymywanie epitaksjalnie wielowarstwowych układów, o dobrej kontroli grubości dzięki pomiarom in situ za pomocą metody RHEED.
Metoda RHEED pozwala również na badanie odpowiednio przygotowanych próbek pod kątem ich struktury krystalograficznej, a także kontroli jakości mikrostruktury po procesach trawienia do poziomu warstw atomowych.
Jednostka odpowiedzialna
Grupa / laboratorium / zespół
Zakład Efektów Kwantowych w Nanostrukturach