PLD技术在功能薄膜材料研究中的应用

激光脉冲沉积(PLD)设备安全技术措施激光脉冲沉积（PLD）是一种常见的材料制备技术，它利用激光脉冲在瞄准材料表面进行击打，从而在表面形成薄膜。

PLD技术在研究和生产上具有广泛的应用，然而，在使用PLD设备时，操作人员需要注意安全问题，采取适当的技术措施来保护自己和其它人员的安全。

本文介绍了一些PLD设备安全技术措施。

操作前准备工作在操作PLD设备之前，操作人员应该进行一系列的准备工作，以确保操作的安全。

这些准备工作包括：1.确保操作人员已经接受过必要的培训和指导，了解PLD设备的工作原理和操作流程，并具备操作PLD设备的能力。

2.确保PLD设备处于适当的位置，防止其移动或倾倒。

3.请务必熟悉设备使用手册，并根据手册中的安全操作规范进行操作。

4.确保所有的安全设施已经安装到位，并处于可用状态，如：紫外光屏蔽面罩，激光压敏手套，防护眼镜等。

红外和紫外光屏蔽面罩PLD设备使用的激光脉冲在很短的时间内产生了高能量密度，因此非常危险。

在操作PLD设备时，需要带着面罩以保护眼睛和面部。

面罩应该能通过射线检测，并确定带着它可以防护紫外光、可见光和红外光线。

在紫外光线下，普通的眼睛保护镜是无效的，应该使用防辐射安全面屏，以降低花费时间的总辐射。

激光压敏手套和防护眼镜除了眼部保护，手的安全也同样需要注意。

在使用PLD设备时，应该带上激光压敏手套，以保护手部不受到激光伤害。

同时，应该选择适合于激光波长的防护眼镜来保护眼睛。

环保工作在使用PLD设备时，需要注意环保问题。

PLD过程产生较多的污染物，包括废气和废水。

操作人员应该了解相关的污染物法规要求，并进行相应的处理和处置。

操作过程中需要遵守的规定在使用PLD设备时，应该遵守以下规定：1.禁止用手、工具或其他东西去挡住激光。

2.禁止在激光工作区内留下杂物，以免导致人员受到伤害。

3.禁止在任何时候集中良好的视线看激光束，或盯着光源。

4.在激光工作期间，应该保持安静，不要干扰或打扰其他人。

第6卷第3期空　军　工　程　大　学　学　报(自然科学版)Vol.6No.3 2005年6月JOURNAL OF A I R FORCE ENGI N EER I N G UN I V ERSITY(NAT URAL SC IENCE ED I TI O N)Jun.2005 3脉冲激光沉积(P LD)技术及其应用研究高国棉1,2,　陈长乐1,　王永仓1,2,　陈　钊1,　李　谭1(11西北工业大学理学院,陕西西安　710072;21空军工程大学理学院,陕西西安　710051)摘　要:综述了脉冲激光沉积(P LD)薄膜技术的原理、特点,着重分析了脉冲激光沉积技术的研究现状和在功能薄膜制备中的应用前景。

大量研究表明,脉冲激光沉积技术是目前最好的制备薄膜方法之一。

关键词:P LD;薄膜制备;应用中图分类号:T N249 文献标识码:A 文章编号:1009-3516(2005)03-0077-05第一台激光器的问世,开启了激光与物质相互作用的全新领域。

人们发现当用激光照射固体材料时,有电子、离子和中性原子从固体表面“跑”出来,并在其附近形成一个发光的等离子区[1],其温度估计在几千到一万度之间,随后有人想到,若能使这些粒子在衬底上凝结,就可得到薄膜,这就是激光镀膜的概念。

1965年,S m ith等人第一次尝试用激光制备了光学薄膜,但经分析发现,用这种方法类似于电子束打靶蒸发镀膜,未显示出很大的优势,所以一直不为人们所重视。

直到1987年,美国Bell实验室首次成功地利用短波长脉冲准分子激光制备了高质量的钇钡铜氧(Y BCO)超导薄膜[2],脉冲激光沉积(Pulsed laser depositi on,简称P LD)技术才成为一种重要的制膜技术得到了国际上许多科研工作者的高度重视。

经过实验人们发现,P LD 技术在超导体、铁电体、金刚石或类金刚石等以及有机物薄膜[3～4]的制备上显示了一定的优势和潜力。

脉冲激光沉积pld技术及其应用脉冲激光沉积（PLD）技术及其应用一、简介脉冲激光沉积（pulsed laser deposition，PLD）是一种新型的无接触沉积技术，可以在均匀度、速度和性能等方面显著优于传统的技术。

PLD可以用于制备各种氧化物、碳化物和硫化物薄膜材料，如氧化铟锡、氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化钒和氧化铈等。

它可以在各种条件下用于定向长晶生长以及相变等研究。

此外，还可以用来生产无机复合薄膜及多层结构膜。

PLD技术可以分为单相和复合技术。

单相PLD是将质子束凝聚为很小的脉冲，并将其射入物质中来实现沉积。

复合PLD则是将物质以脉冲的形式从质子束中发射出来，并将其凝聚在某个表面上形成复合膜，从而达到沉积的目的。

二、原理PLD技术主要由激光光源、脉冲控制器和沉积炉组成，其中脉冲激光沉积（PLD）是一种把脉冲激光束从被沉积材料中激出的新型沉积技术，它的有点是同时允许对较高温度的材料，特别是金属，进行沉积。

PLD的原理是通过激光照射材料，使之形成脉冲辐射，然后将辐射辐射到壁上，使原子能被吸收，然后沉积在被沉积材料的表面上，从而形成沉积膜。

三、应用1、用于材料表面改性由于PLD技术可以用于制备各种氧化物、碳化物和硫化物薄膜，因此可以用于材料表面改性。

通过将薄膜材料涂覆在表面上，可以改变表面的光学、电学等性能，从而提高材料的可利用性。

例如，金属钛的PLD硫化膜可以改善钛的耐蚀性，而钛酸锆的PLD碳化膜可以改善钛的耐热性。

2、用于功能型材料的制备PLD技术还可以用于制备功能型材料，如氧化锆基杂化膜、氧化锗基杂化膜、氧化铝基杂化膜、氧化锰基杂化膜和氧化钛基杂化膜等。

这些材料具有独特的光学、电学和力学性能，可以用于电子器件、传感器、高性能涂料和纳米结构等的制备。

3、用于光刻光学元件的制备PLD技术还可以用于光刻光学元件的制备。

这种技术可以生产折射率高的氧化锆膜，从而可以改善光学系统的像散和成像质量。

脉冲激光沉积系统(PLD)的应用——制备GaN薄膜李晓兰;薛琴;王建秋【摘要】采用脉冲激光沉积技术,在AIzO3衬底上生长GaN薄膜,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)研究不同沉积温度、不同沉积压强对所生长的GaN 薄膜晶体结构特征的影响.研究表明,在750℃的沉积温度时,GaN薄膜的结晶质量较高;在20 Pa以下的沉积气压下,GaN薄膜的晶体质量随着沉积气压的升高而提高.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2008(031)022【总页数】3页(P12-14)【关键词】脉冲激光沉积系统;GaN材料;薄膜材料;沉积温度;沉积气压【作者】李晓兰;薛琴;王建秋【作者单位】江西师范大学,物理与通信电子学院江西省光电子与通信重点实验室,江西,南昌,330027;江西师范大学,物理与通信电子学院江西省光电子与通信重点实验室,江西,南昌,330027;江西师范大学,物理与通信电子学院江西省光电子与通信重点实验室,江西,南昌,330027【正文语种】中文【中图分类】TN40随着微电子行业的发展，对材料的要求越来越复杂，越来越高，人们开始关注材料的微观结构和宏观特性的关系，原子工程学已成为研究热点。

当薄膜沉积技术达到原子级精度时，就提供了研究材料特性的一种重要方法。

脉冲激光沉积技术已经成为了制作这种独特材料的重要方法[1]。

PLD(脉冲激光沉积技术)已经广泛应用于制备各种材料的晶体薄膜[2]。

本文以江西省光电子与通信重点实验室利用PLD技术制备的GaN薄膜材料为例，分析沉积气压、沉积温度等工艺条件，对GaN薄膜性能的影响。

1 基本理论GaN作为一种化合物半导体材料，具有许多硅基半导体材料所不具备的优异性能，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料。

它可以发射波长比红光更短的蓝光[3]，具有宽的带隙、强的原子键、高的热导率、强的抗辐照能力、化学稳定性好，是坚硬的高熔点材料，其晶体一般是六方纤锌矿结构。

《表面科学与技术》课程作业关于脉冲激光沉积（PLD）薄膜技术的探讨摘要：薄膜材料广泛应用在半导体材料、超导材料、生物材料、微电子元件等方面。

为了得到高质量的薄膜材料，科学家一直在寻找和探讨各种新的技术，脉冲激光沉积（Pulsed Laser Diposition PLD）薄膜技术是近年来快速发展起来的使用范围最广，最有前途的制膜技术之一。

本文介绍了脉冲激光沉积(PLD)薄膜技术的原理及特点，并与其他薄膜技术进行对比，探讨衬底温度、靶材与基底的距离、退火温度、靶材的致密度、激光能量、激光频率等参数对薄膜质量的影响。

分析了脉冲激光沉积技术在功能薄膜材料中的应用和研究现状，并展望了该技术的应用前景。

关键字：脉冲激光沉积（PLD）等离子体薄膜技术前言上世纪60年代第一台红宝石激光器的问世，开启了激光与物质相互作用的全新领域。

科学家们发现当用激光照射固体材料时，有电子、离子和中性原子从固体表面逃逸出来，这些跑出来的粒子在材料附近形成一个发光的等离子区，其温度估计在几千到一万度之间，随后有人想到，若能使这些粒子在衬底上凝结，就可得到薄膜，这就是最初激光镀膜的概念。

最初有人尝试用激光制备光学薄膜，这种方法经分析类似于电子束打靶蒸发镀膜，没有体现出其优势来，因此这项技术一直不被人们重视。

直到1987年，美国Bell实验室首次成功地利用短波长脉冲准分子激光制备了高质量的钇钡铜氧超导薄膜，这一创举使得脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition，简称PLD)技术受到国际上广大科研工作者的高度重视，从此PLD成为一种重要的制膜技术]1[1。

由于脉冲激光沉积技术具有许多优点，它被广泛用于铁电、半导体、金刚石(类金刚石)等多种功能薄膜以及生物陶瓷薄膜的制备上，可谓前途光明。

1. PLD 技术装置图及工作原理1.1 PLD系统脉冲沉积系统样式比较多，但是结构差不多，一般由准分子脉冲激光器、光路系统(光阑扫描器、会聚透镜、激光窗等)；沉积系统(真空室、抽真空泵、充气系统、靶材、基片加热器)；辅助设备(测控装置、监控装置、电机冷却系统)等组成]2[2，如图1-1所示。

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pld激光脉冲沉积氟气的作用解释说明以及概述1. 引言1.1 概述PLD（脉冲激光沉积）技术是一种能够制备高质量薄膜和纳米结构的先进工艺。

在过去的几十年中，PLD已被广泛应用于材料科学与工程领域，具有很大的潜力和发展前景。

其中，PLD激光脉冲沉积氟气作为一种重要的方法之一，引起了广泛关注。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行阐述。

首先，在引言部分对文章的研究背景和目的进行简要介绍。

其次，将详细解释和说明PLD激光脉冲沉积氟气的作用及其原理机制。

然后，对实验方法与结果进行分析，并探讨其相关性。

随后，在第四部分中将列举一些应用案例，并深入研究氟化物材料在能源领域的应用以及典型案例中PLD激光脉冲沉积氟气的作用与效果分析。

最后，在结论与展望部分对全文进行总结，并提出未来研究方向及改进方面的建议。

1.3 目的本文旨在全面了解和探索PLD激光脉冲沉积氟气的作用及其在材料制备中的应用。

通过对相关文献资料的调查与分析，我们将深入剖析PLD激光脉冲沉积技术原理，探讨其机理，并介绍实验方法与结果分析。

同时，结合实际应用案例，在特定领域中阐明PLD激光脉冲沉积氟气的作用与效果，为进一步挖掘和优化该技术提供参考。

最后，将总结研究成果并展望未来发展方向，以推动PLD激光脉冲沉积氟气在各个领域的广泛应用。

2. Pld激光脉冲沉积氟气的作用解释说明：2.1 Pld激光脉冲沉积技术简介：Pld激光脉冲沉积技术是一种利用高功率激光脉冲瞬间加热和蒸发材料靶，使其通过凝聚成为薄膜或纳米颗粒的方法。

在这个过程中，使用的气体环境可以对沈积物的形态、组分和性质产生重要影响。

其中，氟气作为一种常用的气体环境原料，在PLD激光脉冲沈积中发挥着重要作用。

2.2 氟化物在材料制备中的应用：氟化物化合物因其特殊的化学性质而广泛应用于材料制备领域。

例如，三氟化铁可以用于制备单晶铁铁酸盐电池正极材料；四氟化硅可被应用于低摩擦材料、绝缘涂层和管道防腐等方面；五氟化钒则可以作为催化剂使用；六氟硼酸铵常被用于制备氢燃料电池等。

脉冲激光和磁控溅射沉积Mo薄膜研究
吕学超;张永彬;张厚量;任大鹏;郎定木;张延志
【期刊名称】《中国材料科技与设备》
【年(卷),期】2007(004)005
【摘要】采用脉冲激光（PLD）和磁控溅射（MS）沉积技术制备了Mo薄膜，用扫描电镜（SEM）、白光干涉仪和X射线衍射仪（XRD）分别表征了薄膜的表面形貌和组织、表面粗糙度和薄膜密度。

结果表明，PLD沉积的Mo的表面形貌受脉冲能量和基体温度的影响较大，能量越高、表面缺陷增多。

MS沉积的Mo薄膜较致密，呈典型的柱状生长行为。

PLD秽MS沉积的Mo薄膜的表面粗糙度均较好，R小于20nm。

对实验结果进行了讨论。

【总页数】3页(P67-69)
【作者】吕学超;张永彬;张厚量;任大鹏;郎定木;张延志
【作者单位】表面物理与化学国家重点实验室,四川绵阳621900
【正文语种】中文
【中图分类】TB43
【相关文献】
1.脉冲激光和磁控溅射沉积Mo薄膜研究 [J], 吕学超;张永彬;张厚量;任大鹏;郎定木;张延志
2.沉积压力对非平衡磁控溅射沉积MoS2-Ti复合薄膜的结构与性能影响研究 [J], 周晖;万志华;郑军;桑瑞鹏;温庆平
3.沉积温度对非平衡磁控溅射MoS2-Ti复合薄膜的结构与性能影响研究 [J], 周晖;
郑军;温庆平;桑瑞鹏;万志华
4.脉冲激光沉积法制备的单层MoS2薄膜变温光响应研究 [J], 谢明章;李留猛;李明;叶艳;张金中;姜凯;商丽燕;胡志高;褚君浩
5.非平衡磁控溅射沉积MoS_2-Ti复合薄膜结构与摩擦磨损性能研究 [J], 周晖;温庆平;郝宏;谭立;王长胜;薛德胜
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