基質輔助脈沖激光沉積鍍膜系統

基質輔助脈沖激光沉積鍍膜系統

儀器簡介：
中科院寧波材料所于2014年1月向我司訂購一臺MAPLE系統，該系統為*臺“基質輔助脈沖激光沉積系統"！

基質輔助脈沖激光沉積鍍膜系統MAPLE處理過程
在MAPLE工藝中，聚合物/溶劑混合物用液氮凍結在沉積室內。然后，冷凍混合物作為入射脈沖激光束的目標。使用脈沖激光，一小部分冷凍目標將在非常短的時間內蒸發，將混合物扔進氣相。聚合物材料隨后沉積在基板上，而溶劑將被泵走（如果你選擇正確的溶劑）。這一過程已被用于成功地沉積各種各樣的聚合物材料。

激光器
最初的MAPLE工作使用激光器，但是IR激光器提供更好的聚合物薄膜質量。原因是激光器的每光子能量在5 eV以上的248 nm（KrF）處工作。這足以破壞聚合物鏈并降低沉積的聚合物材料的功能性。MAPLE系統使用Er:YAG激光器，工作在2.9微米，每個光子只有大約0.3eV的能量。因此，聚合物的功能性保持完整，因為聚合物鏈不被低能光子斷裂。.

樣品注入
MAPLE系統采用*的注射工藝，在清洗了水蒸氣室之后，使聚合物/溶劑混合物原位凍結。我們的MAPLE系統利用快速目標冷卻和快速目標加熱組件來加大吞吐量。我們的旋轉目標組件與冷卻塊進行良好的熱接觸  

腔體設計


系統技術指標：
最大襯底尺寸
One 2-inch diameter substrate or multiple small samples. Larger substrates and custom substrate holders are available on request.
最大襯底溫度：300°C typical, but other heaters are available.
MAPLE靶材溫度： -194°C (80 K)
壓力操作范圍：Base pressure depends strongly on polymer/solvent mix and the solvent vapor pressure
MAPLE靶材尺寸：Single 1.5" diameter target standard, larger targets available on request.
靶材到襯底(Throw) 距離：Variable from 2.5 to 4 inches
光柵路徑長度：Across complete MAPLE target
標準的激光束射向靶材入射角度：60°
主腔體本底真空：P < 5 x 10^-7 Torr guaranteed with system at room temperature and no polymer/solvent mix.
真空腔體：Box style chamber with easy substrate / target changes.
激光波長：2.9 microns (Er:YAG laser), other lasers/wavelengths available on request.

VIS/NIR Resonant PLD/MAPLE 處理過程

這個過程使用倍頻Nd:YAG激光器泵浦OPO。OPO的輸出范圍約為680～2400 nm，脈沖長度為幾ns。在VIS中，每個脈沖的能量在波長范圍從120mJ變化很大，而在IR中則下降到15mj。通過調諧激光器的波長，用戶可以耦合到特定材料的振動帶，從而提供到目標材料的非常強的耦合。這可以產生很高的沉積速率，特別是對于聚合物材料的目標損傷小。這個過程也可以和MpPialGART一起使用。