我們針對多組分材料研究中對更高通量需求的解決方案：多束濺射沉積。

這是一種基于離子束濺射的獨特薄膜沉積幾何結構，通過我們超緊湊且超低功耗的電子回旋共振（ECR）技術產(chǎn)生多束離子束。一個關鍵特性是，使用非常緊湊的濺射靶材，能夠在固定的基底上實現(xiàn)成分和厚度的均勻沉積，或者進行可控梯度的沉積。這一切都集成在一個高度自動化且占地面積極小的系統(tǒng)中。

離子束沉積 “輕松實現(xiàn)”

通常認為，用于離子束沉積的系統(tǒng)體積龐大且復雜。而我們的多束沉積系統(tǒng)試圖打破這一觀念。我們相信，由于我們系統(tǒng)的概念完全不同，如今離子束沉積可以 “輕松實現(xiàn)”。

可調節(jié)的沉積參數(shù)：在大電流和能量范圍內實現(xiàn)穩(wěn)定的離子束
易于系統(tǒng)操作：本質可靠的離子源類型以及便捷的用戶界面
低系統(tǒng)維護：采用專利設計，保護離子源和反應腔免受沉積影響

動一個工藝，該系統(tǒng)能夠基于多達 24 個（取決于源的數(shù)量）獨立靶材沉積幾乎任何固體靶材材料的薄膜。例如，除了用于源操作的惰性氣體之外，還可以通過在樣品附近使用第二種氣體來進行氮化物或氧化物薄膜的反應性沉積。

我們的方法與傳統(tǒng)離子束濺射沉積方法一樣 “對樣品友好”：襯底可以是敏感材料，因為它們不會受到等離子體的侵蝕（等離子體被限制在源腔中），無需對樣品進行偏壓，并且樣品加熱極小。

我們的系統(tǒng)所制備的薄膜質量是離子束濺射沉積的典型質量。薄膜致密且光滑，通常為納米晶性質，并且不含有（來自源的）惰性氣體。我們系統(tǒng)的非標準幾何結構能夠實現(xiàn)半共形沉積。

多種類型的多組分薄膜

我們沉積系統(tǒng)所采用的源技術為多組分薄膜的制備提供了巨大的可能性。

首先，這是因為我們的電子回旋共振（ECR）離子源在束流和能量方面都有較大的操作窗口。其次，每個離子源都通過獨立的射頻電源進行單獨控制。最后，這些離子源易于單獨開啟和關閉。這不僅能夠實現(xiàn)多組分材料的均勻沉積，還能對非均勻多組分材料的沉積進行控制。對于旨在快速發(fā)現(xiàn)新材料的組合薄膜合成而言，襯底上的非均勻成分分布可能具有重要意義。從垂直方向上的非均勻成分分布，例如，對于改善薄膜在襯底上的附著力，或者創(chuàng)建連續(xù)變化的折射率可能會很有用。

合金與化合物沉積：在整個成分范圍內控制化學計量比
功能梯度薄膜：在工藝過程中改變單個源的沉積速率和 / 或能量
多層沉積：通過單獨打開和關閉源來制備多層薄膜

系統(tǒng)規(guī)格（MBS – 24）
?50x50x50 厘米真空室
?直徑 32 厘米源環(huán)
?多達 24 個離子源（獨立射頻電源）
?每個離子源 0 – 500 微安
?5 – 10 千伏離子束能量
?油冷（源環(huán)和靶材）
?羅茨泵 15 立方米 / 小時，渦輪分子泵 700 升 / 秒
?源氣體入口：如氬氣（Ar）、氙氣（Xe）
?工藝沉積
?實時自動束流調諧
?可定制樣品（頂部）裝載
?在直徑 10 厘米（靜態(tài)）上，70 納米 / 小時的均勻性為 ±2%
?多達 4 種成分的均勻薄膜
?反應氣體入口：如氧氣（O2）、氮氣（N2）
?薄膜厚度監(jiān)測