浓稠钇铁石榴石薄膜的形成使用气溶胶沉积

该实验的总体目标是使用室温沉积技术将几微米、厚、致密的中庭铁石榴石多层沉积到蓝宝石衬底上。这是通过将准备好的衬底安装到连接到设备顶盖的平移台上，然后将顶盖放在沉积室上并连接电机电缆作为第二步加载粉末过程来实现的 为了在气溶胶室中拥有所需的团聚尺寸，请将气溶胶室顶盖就位，并通过喷嘴将其与沉积室连接。接下来，在气雾室之间建立压力梯度，并开始让气体流入气溶胶室。

将其与振动板的作用相结合，产生通过喷嘴进入沉积室的气溶胶。球体的沉积通过晶体的破裂、变形和熔合进行，从而在衬底上形成厚而致密的薄膜。与现有方法相比，该技术的主要优点是它可以生产非常厚、致密的薄膜，而无需从生产角度加热基材或前驱体材料。

气溶胶沉积还有一个优点，即在相对较低的真空环境中进行，并且可以以非常高的速率沉积。该实验的核心是气溶胶沉积装置。该设备的示意图标识了主要组件。

将要雾化的粉末放入气雾剂室中，并通过保持气雾剂室和沉积室之间的压力差，将流量受控的载气注入气室中。通过喷嘴产生气溶胶流，控制沉积到沉积室中的样品上。在本视频中使用翻译台，第一步是将准备好的基板安装在翻译台上。

转换阶段是顶盖装配的一部分。首先，在舞台中央附近放置双面铜胶带。接下来，获取清洁并干燥的基材，并将其放在舞台中心附近的胶带上。

这个 6 毫米 x 6 毫米的蓝宝石基板就位了。了解协议的后续步骤。继续使用卡尺收集帮助对齐喷嘴所需的数据。

通过测量和记录从安装台的一个边缘到沿一个方向最近和最远的边缘的距离来实现这一点。沿垂直方向执行类似的测量。进行测量后，将带有平移台和样品的顶盖运送到沉积室。

将顶盖放下到位，将平移台和样品放入腔室中。完成后，通过夹紧法兰将其固定以将其固定。然后连接平移电机的控制器电缆。

现在继续准备这里看到的气雾剂室，其顶部是关闭的。获得 100 到 150 克带垫片和干燥的心房铁石榴石粉末。将粉末分布在气雾剂室的底部。下一个。

对于此设置，请放置过滤器疏通附件。获取气雾剂室的主体并将其降低到底部。继续将主体夹紧到底部。

然后将气雾剂压力表连接到侧端口。现在获取喷嘴入口部分并使用快速安装夹将其固定到气溶胶室主体的顶部端口。准备就绪后，将喷嘴入口管升高到沉积室的入口。

最后固定顶部和底部配件。通过将粗抽泵与系统的其余部分隔离开来，开始建立压力梯度。然后打开它。

打开旁通管路以执行初始抽空，以确保更好地控制抽空。打开计算机上的沉积室照明灯。设置压力监测和阶段控制器软件，无需启动任何一个，因为泵送仍在继续。

监控系统压力。当压力达到 150 至 200 tor 时，将旁通管路抽气速率调整为每秒 1 tor。一旦压力降至 100 tor 以下，启动压力监测和平台控制器软件。

当压力约为 1 tor 时，将阀门关闭到旁通管路。继续打开主泵送阀。随着泵送的继续，移动到沉积室并将夹具拧紧到顶盖上。

下一步是打开鼓风机泵，打开超高纯氮气瓶，在计算机提供载气。使用舞台控制器软件图形界面定位基板，如通过视口看到的那样。首先将基材放在喷嘴上。

就位后，降低基材，直到它接触到喷嘴。然后将基板沿垂直方向移动 7.5 毫米至其位置。关闭主泵送管线，检查泄漏率是否小于每秒约 3 毫托。

在继续之前，请继续将沉积室蝶阀设置为其 500 TOR 预设值。设置质量流量控制器的流量，但不要将其打开。对函数发生器进行编程以设置搅拌器的振动频率并将其打开。

启动氮气气流。然后倒计时三秒钟，然后在计算机上启动 stage controller 宏。调整气体流速以保持所需的恒定压差。

在这种情况下，大约 500 tor。使用视区直观地监控沉积。在证词结束时，记下确切的运行时间。

关闭氮气、函数发生器和泵。打开沉积室。蝶阀，完全打开通向沉积室的旁通阀。

将室内氮气调节器调至零，并将气体重新定向到沉积室中。关闭主泵阀，同时缓慢增加室内燃气压力。返回计算机以使用舞台控制器软件将喷嘴归位，然后关闭程序。

当压力高于 100 tor 时，请停止压力监测软件。继续根据需要调整室内燃气，直到系统达到大气层。要回收样品，请从沉积室顶部拆下平移电机的电缆。

从沉积室中取出顶盖，然后将其带到工作台上。在工作台上，调整顶盖的方向以接触样品。卸载样品以准备进行表征。

这是蓝宝石衬底上心房铁石榴石薄膜的扫描电子显微照片。沉积扫描以每秒 0.65 毫米的速度移动，覆盖了 75 平方毫米的面积。这层薄膜有些粗糙，压实得很好，几乎没有空隙。

在这张薄膜横截面的扫描电子显微照片中也可以看到薄膜的致密性。在蓝宝石衬底上，主图像显示了沉积样品在沉积过程中形成的边缘。它不是电影的一个被分割的部分。

插图是横截面的放大视图。通过沿一个边缘去除胶片的一部分来创建台阶。黑色数据给出了胶片的台阶高度。

红线表示平均薄膜厚度约为 11 微米。粗糙度约为 1.4 微米。在此图中，法老磁共振吸收，导数数据为黑色，与数据拟合的 Lian 导数线形为红色。

数据的信号位置和形状都与典型光谱相当。对于使用其他方法生长的多晶 Atrium 铁石榴石。好的 Lian Fit 建议一部统一的电影。

观看此视频后，您应该对气溶胶沉积过程的工作原理以及如何使用此系统进行气溶胶沉积有很好的了解。