პულსირებული ლაზერული დაფენა

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search
A plume ejected from a SrRuO3 target during pulsed laser deposition.
The diagram shows the following: A laser beam is focused by a lens, enters a vacuum chamber, and hits a dot labeled target. A plasma plume is shown leaving the target and heading toward a heated substrate.
პლდ-ს სქემატური დიაგრამა.

პულსირებული ლაზერული დაფენა (პლდ) — თხელი ფირების დაფენის ტექნოლოგია. თხელი ფირების ზრდის პულსირებული ლაზერული დაფენის მეთოდი მდგომარეობს ულტრა მაღალ ვაკუუმურ კამერაში მყარი სამიზნიდან მასალის აორთქლებაში მოკლე ( ~ 10 ნმ) და მაღალი ენერგიის ლაზერული იმპულსების გამოყენებით. ლაზერი მძლავრი ხელსაწყოა მასალათა ფორმირებისათვის მისი მცირე სიხშირული დიაპაზონით, კოჰერენტულობითა და სიმძლავრის მაღალი სიმკვრივით. ხშირად სინათლის სხივი იმდენად ინტენსიურია, რომ შეუძლია ააორთქლოს ყველაზე უფრო მაგარი და სითბომედეგი მასალები, ამას გარდა მისი მაღალი სიზუსტის, საიმედოობის და სივრცული გადაწყვეტის გამო ის ფართოდ გამოიყენება მასალათა დამუშავების ინდუსტრიაში. ამაზე რომ აღარაფერი ვთქვათ, მრავალკომპონენტური მასალები ლაზერის გამოყენებით შესაძლოა დაიშალონ, აორთქლდენ, დაეფინონ ფუძეშრეზე და შექმნან სტექიომეტრული თხელი ფირები. კრისტალური ფირების ნუკლეაცია და ზრდა დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე როგორიცა, სიმკვრივე, ენერგია, იონიზაციის ხარისხი, კონდენსირებადი მასალის ტიპი, ფუძეშრის ფიზიკო-ქიმიური თვისებები და ტემპერატურა. თუმცა სინთეზისას ხდება მხოლოდ რამდენიმე პარამეტრის მანიპულირება. გამოყენებული სამიზნე ზომით პატარაა სხვა გაფრქვევის მეთოდების სამიზნეებთან შედარებით. აგრეთვე შესაძლებელია ორი ან რამდენიმე მასალისაგან მრავალფენოვანი ფირების შექმნა. პულსების რაოდენობის კონტროლით მიიღწევა ფირების სისქის ზუსტი კონტროლი. ყველაზე უფრო გამორჩეული თვისება პლდ -სა არის სამიზნის მასალის სტექიომეტრიულობის შენარჩუნება დაფენილ მასალაში. ეს გამოწვეულია სამიზნის ზედაპირის ექსტრემალურად მაღალი გახურების სიჩქარით (108 K/წმ) პულსირებული ლაზერული გამოსხივებისას და ამის გამო კრისტალური ფირების დაფენა მოითხოვს გაცილებით დაბალ ტემპერატურებს ვიდრე სხვა ზრდის ტექნოლოგია.

გარდა რიგი დადებითი თვისებებისა პლდ ხასიათდება მიკრონაწილაკების ფორმირებით ფირზე, რომლის ფიზიკური მექანიზმი, მოიცავს ზედაპირულ ადუღებას, დარტყმითი ტალღით გამოწვეულ თხევადი ზედაპირის განდევნას და აორთქლებას. მიკრონაწილაკების ზომა რამდენიმე მიკრონის შეიძლება იყოს. ეს მიკრონაწილაკები დიდად მოქმედებენ როგორც ფირის შემდგომ ზრდის შეფერხებაში, ისე ფირის ელექტრულ თვისებებზე. მეორე ნაკლოვანება არის აორთქლებული სპეციების მცირე კუთხური განაწილება, რომლებიც წარმოიქმნება ლაზერულად შექმნილი პლაზმის ადიაბატური გაფართოებითა და სამიზნის ზედაპირის წერტილოვანი კოროზიით. მიუხედავად ნაკლოვანებისა და პლდ-ის რიგი დადებითი თვისებების გამო, რომელიც გულისხმობს აგრეთვე სინთეზის დროს მაგნიტური მინარევის ლეგირების შესაძლებლობას, ჩვენ უმრავლეს ექსპერიმენტებში გამოყენებულია სწორედ ეს მეთოდი და მისი მოდიფიკაციები.

ლიტერატურა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

რესურსები ინტერნეტში[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]