脉冲激光沉积法(PLD)是一种利用高能激光脉冲轰击靶材,使其瞬间蒸发形成等离子体,最终在基底上沉积成薄膜的先进技术,其核心优势在于 高精度、成分可控 和 多材料兼容性 。
-
激光与靶材相互作用
高能量激光脉冲聚焦于靶材表面,瞬间产生数千度高温,使靶材原子/分子脱离并形成高温高压等离子体羽辉。这一过程涉及复杂的物理现象,如烧蚀、电离和膨胀。 -
等离子体传输与沉积
等离子体羽辉在真空或惰性气体环境中向基底扩散,过程中可能发生粒子碰撞、复合或冷却。通过调节气压和靶基距,可控制沉积速率和薄膜均匀性。 -
薄膜生长与结晶
到达基底的粒子通过吸附、迁移和成核形成薄膜。基底温度、激光频率等参数直接影响薄膜的结晶质量、取向和缺陷密度,适用于制备超导、铁电等复杂功能材料。
脉冲激光沉积法因其参数灵活、化学计量比保持性好,成为纳米薄膜研发的重要工具,未来在柔性电子、量子器件等领域潜力巨大。