脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition)

更新时间:2023-11-10 01:30:34.000Z

分类: 光脉冲

简称: PLD

定义: 一种通过用激光脉冲蒸发材料在基材上制造薄膜的方法

脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition) 详述

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目录

1. 脉冲激光沉积的诞生背景

脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition)是一种通过用激光脉冲蒸发材料在基材上制造薄膜的方法。这种技术在20世纪80年代初期由美国的Bell实验室首次提出,并在高温超导体的研究中得到了广泛的应用。由于其独特的优势,如沉积速度快、薄膜质量高、操作简单等,使得脉冲激光沉积技术在材料科学、物理、化学等领域得到了广泛的应用。

2. 脉冲激光沉积的相关理论或原理

脉冲激光沉积的基本原理是利用高能激光束照射靶材,使靶材表面的物质被瞬间蒸发,形成高温、高压的等离子体。这个等离子体在一定的条件下向基片方向扩散,最后在基片上沉积形成薄膜。脉冲激光沉积的过程可以用以下公式来描述:

公式1:E = hν

公式2:N = I / (hν)

其中,E是激光的能量,h是普朗克常数,ν是激光的频率,I是激光的强度,N是被激发的原子数。通过调整激光的参数,可以控制被激发的原子数,从而控制薄膜的沉积速度和质量。

3. 脉冲激光沉积的应用

脉冲激光沉积技术在许多领域都有广泛的应用。例如,在材料科学中,它被用来制造各种复杂的薄膜材料,如高温超导体、磁性材料、光电材料等。在微电子技术中,它被用来制造微电子器件,如微型传感器、微型电容器等。在生物医学中,它被用来制造生物兼容性的薄膜,如生物传感器、生物芯片等。此外,脉冲激光沉积技术还在光学、能源、环保等领域有着广泛的应用。

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