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1、------------------------------------------------------------------------------------------------纳米薄膜脉冲激光沉积技术·综述·李美成 赵连城＊( 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院 哈尔滨 150001 )杨建平 陈学康 吴 敢( 兰州物理研究所激光分子束外延技术实验室 兰州 730000 )文 摘 简要介绍了脉冲激光薄膜沉积(PLD)技术的物理原理、独具的特点,并且介绍了在PLD基础上结合分子束外延(MBE)特点发展起来的激光分子束外延(L-MBE),以及采用L-MBE技术制备硅基纳米Pt
2、Si薄膜的结果。关键词 脉冲激光沉积,纳米薄膜,激光分子束外延(L-MBE),红外探测器PulsedLaserDepositionofNanometerThinFilmsLiMeicheng ZhaoLiancheng( SchoolofMaterialsScienceandEngineering,HarbinInstituteofTechnology Harbin 150001 )YangJianping ChenXuekang WuGan( LaboratoryofLaserMolecularBeamEpitaxy,LanzhouInstituteofPhysics ———————
3、———————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------Lanzhou 730000 )Abstract Pulsedlaserdeposition(PLD)isanewtechniqueforthegrowthofthinfilms.Inthispaper,physicalprincipleanduniquecharacteristicsofPLDareintroducedbriefly.Ina
4、ddition,Laser-MolecularBeamEpitaxy(L-MBE)combiningthecharacteristicsofPLDandMBEispresented.TestresultsofPtSinanometerthinfilmbasedonsiliconpre-paredbyL-MBEaregiven.Keywords Pulsedlaserdeposition,Nanometerthinfilm,Laser-molecularbeamepitaxy(L-MBE),Infraredde-tector1 引言随着现代科学和技术的发展,薄膜科学成为凝聚态物理学和材料科学研
5、究的一个重要领域。纳米材料是本世纪80年代中期发展的具有全新结构的材料,由于极细的晶粒,以及大量处于晶界和晶粒内缺陷中心的原子具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、收稿日期:2000-03-24;修回日期:2000-12-20＊国防科技预研跨行业综合技术项目:18.9.2李美成,1973年出生,博士,主要从事纳米光电薄膜制备及其微结构和光电性能的研究工作表面效应和宏观量子隧道效应等,成为材料科学和凝聚态物理领域中的研究热点。近年来,人们对纳米材料的制备、结构、性能及应用前景,进行了广泛而深入的研究。纳米材料已——————————————————————————————————————-------
6、-----------------------------------------------------------------------------------------经被誉为“21世纪最具有前途的材料”。薄膜的研究依赖于薄膜的制备。高质量的薄膜 第4有利于薄膜物理的研究和薄膜器件应用的发展。长期以来,人们发展了多种制膜技术和方法,如真空蒸发沉积、磁控溅射沉积、离子束溅射沉积、金属有机物化学气相沉积(MOCVD)和分子束外延(MBE)等。上述方法各具特色,在某些方面一定程度上均得到了应用。尽管如此,由于其各自的局限性,仍然不能满足薄膜研究的发展以及多种薄膜制备的需要。大功率纳秒级脉
7、冲激光用于薄膜制备是近些年发展起来的一项新技术,随着高功率脉冲激光技术的发展,脉冲激光沉积技术的独特优点和潜力逐渐被人们认识和重视,当前,脉冲激光薄膜制备技术在难熔材料及多组分材料(如化合物半导体、电子陶瓷、超导材料)的精密薄膜[3],尤其是外延单晶纳米薄膜[1]及多层结构的制备上显示出很大前景。2 PLD物理原理及特点60年代初,人们就发现激光与固体作用时,在固体表面附近区域会产生一个由该固体成分粒子形成的
