Лучшие системы ИЛО/МЛЭ (PLD/MBE) производятся на территории Германии, Северной Америки и Тайваня. Рекомендуем обратить внимание на продукцию компании Erstevak, за последнее десятилетие занявшей прочные позиции в сфере научно-исследовательской деятельности. Данные установки заказывают в лабораториях по всему миру. Главным преимуществом использования является применение современных технологий. Вся продукция, представленная на нашем сайте VacuumEquipment, имеет соответствующие патенты.
Мы предлагаем большой ассортимент установок для осуществления процедуры лазерно-импульсного осаждения сырья. Наши системы созданы выполнять напыление покрытий с одним слоем разного типа, а также с комбинацией нескольких видов или с несколькими однотипными слоями. Контроль толщины напыления осуществляется за счет процесса дифракции RHEED.
Системы могут использоваться совместно с другими технологиями создания пленок в условиях вакуума. Поэтому установки могут использоваться во время магнетронного распыления, насаждения, в процессе применения эффузионной ячейки Кнудсена. Диаметр допустимых образцов составляет 0,5-12”. Опционально клиент может подобрать свойства эксимерных лазеров.
Параметры оборудования (PLD)
Стандартная аппаратура имеет следующие параметры:
- Высокую допустимую температуру подложки, которая в кислородной среде может доходить до 950 °С. Если используется кремний, то данный параметр составляет 850 °С.
- Поддержание равномерной температуры рабочей поверхности в пределах +/-8°С.
- Возможность регулировки расстояния от мишени до подножки. Диапазон составляет 50-100 мм.
- Поддержание давления в 5х10-7 Торр для установок в стандартном режиме. Если планируется использовать шлюзовую камеру или повышение температуры материалов, то давление может доходить до 5х10-9 Торр.
- Допустимое количество мишеней составляет 6 штук. При необходимости этот параметр можно увеличить.
- Угол лучевого падения лазера – 60.
Доступен выбор из нескольких типов лазеров, в зависимости от источника, например FS b Nd:YAG. При стандартной комплектации максимальная длина лазерной волны составит 248-nm (KrF).
Использование вакуумных камер
Размер определяет сам заказчик. Вакуумные камеры изготавливаются из прочной нержавеющей стали. Предусмотрена стандартная комплектация или специализированные модели 321 и 316L, которые необходимы при проведении сверхответственных работ.
Внутри каждой камеры есть экран схемного типа. Это позволяет защитить внутреннюю часть установки от напыляемого сырья. На верхнем специальном комплектующем фланце камеры установлен электропривод. Это значительно упрощает процедуру обслуживания внутренней части. Он может уплотняться на Витон или Медь (если будет использоваться шлюзовая камера).
Дополнительно в установках предусмотрены надежные смотровые окна. Они позволяют легко отслеживать процедуру напыления, а также перемещения используемого образца. Процесс наблюдения упрощается за счет наличия внутренней подсветки. Другие фланцы изготовлены по стандарту Conflat (CF) и устанавливаются только на медную поверхность с серебряным топом. Опциональных уплотнений не предусмотрено. Также все напылительные источники оснащаются специальными заслонками.
Поставляемые нами вакуумные камеры фиксируются в стальных рамах. Поставляются с аппаратурой для размещения агрегатов питания, контроллеров и анализаторов. Весомым плюсом является то, что комплектацию системы можно расширять или менять перечень деталей.
Использование вакуумных систем
Системы оборудуются вакуумными электропневматическими арматурами, произведенными в Швейцарии (производитель VAT). В установках используются турбонасосы (работают по принципу высоковакуумных) от немецкого производителя Oerlikon Leybold Vacuum или от австрийской компании Pfeiffer Vacuum. Производительность оборудования составляет до 3000 л/с. Также в установках предусмотрены форвакуумные насосы от тайваньской компании Hanbell или японской – EBARA. Быстродействие составляет 3000 м3/ч. Ионные, а также магнитно-разрядные насосы производятся в Северной Америке (компания Gamma Vacuum). Также заказчик может выбрать комплекс из вакуумных крионасосов (производство Южная Корея).
В системах для создания газового разрежения устанавливаются шиберные затворы типа VAT с шаговыми электродвигателями. Они являются отличным дополнением к регулятору расходуемого газа, а также мембранному вакуумметру (емкостного типа). Благодаря такому оснащению становиться возможных осуществлять давление в пределах 1-500 Торр.
В качестве средств контроля и измерения создаваемого вакуума в системе используются низковакуумные датчики конвекционного типа, а также вакуумметры ионизационного типа с горячим катодом. Производятся компоненты на заводе компании Leybold в Германии.
Системы напуска воздуха
Если говорить о данных модулях, то стоит отметить наличие цифрового регулятора, который предельно точно определяет уровень расходования газа в диапазон 1-50 sccm. Оборудование производится в Нидерландах (компанией Bronkhorst).
Нагреватель подложки с функцией вращения
Системы оснащаются нагревателями, произведенными по запатентованным технологиям. Это позволяет использовать их в совместимых с PLD процессах (например, при магнитном распылении, МЛЭ).
Подложка прогревается до 950°С, если используются непрозрачные материалы. Для всех других предусмотрена отметка в 850°С. В установках используются лампы с короткими волнами в качестве нагревателей, всего не более 4 единиц. На них предусмотрено золотое напыление. Снижение температуры при перегреве достигается с помощью жидкости. Источники оснащены соединениями с функцией быстрого разъема, благодаря чему оператор может своевременно заменить их своими силами. Контроль температурного режима осуществляется за счет термопары типа К. Регулировка выполняется контроллером Eurotherm.
На нагревателях расположены держатели для подложек. Они изготавливаются из высокожаропрочных сплавов Inconel. Подобные модули вращаются за счет вакуумного ввода, который работает за счет ферромагнитной жидкости. Обращение модулей осуществляется при скорости до 40 об/мин. Одновременно с этим модуль способен двигаться по вертикали. Благодаря этому намного лучше регулируется расстояние до мишени.
Стандартная комплектация подставки предусматривает набор рабом для подложек. Они подбираются в зависимости от размера используемых образцов. Также вместе с установкой нашей компанией поставляется шестипозиционная карусель. Развивает скорость до пятидесяти оборотов в минуту и используется совместно с мишенью.
За счет современного ПО, используемого в установках, можно выполнять напыления автоматически. При этом не важно, используются комбинированные или многослойные покрытия. Каждое рабочая ячейка для мишени оснащено заслонкой. Это позволяет обеспечить дополнительную защиту материалу в процессе работы оборудования.
Карусель также оснащена сверхвысоковакуумным уплотнением с использованием ферромагнитной жидкости.
Оптический тракт
Данный модуль производится на основе комплектующих, которые обычно применяются при работе лазеров с длиной волны до 248. Пользователь может самостоятельно выбрать комплектацию, исходя из типа волн (выполняется по предварительному запросу). Стандартная комплектация включает зеркала, размещенные на кинематических подложках, оснащенных измерительными инструментами. Зеркала оснащены линейными выводами перемещения, которые можно программировать. Это позволяет обеспечить максимально равномерное расходование мишеней в процессе работы оборудования.
Важные детали оптики, которые находятся непосредственно в самой вакуумной камере, дополнительно оборудованы задвижками. То есть используемые компоненты всегда остаются защищенными.
Особенности системы управления
Контроль установки возможен благодаря компьютеру с уже установленным ПО на базе LabView. Это современное программное обеспечение, при использовании которого можно контролировать:
- То, с какой скоростью будет вращаться подложка.
- Выбирать конкретную мишень и задавать для нее определенную скорость обращения.
- Выполнять позиционирование лазерного пучка, а также задавать частоту для импульсов, быстродействие.
- Управлять регулятором, отвечающим за расходование газов в системе.
- Задавать необходимое парциальное давление.
- Осуществлять контролирование всего комплекса.
- Регулировать температуру подложки.
При этом можно самостоятельно составлять программы напыления и сохранять их на ПК для дальнейшего использования. Это значительно экономит время. Дополнительно на компьютере уже установлены расширения, предусмотренные для работы с разными типами покрытий.
Комплектация
Все поставляемые системы проходят все необходимые тестирования и контроль честности. Только после этого выполняется упаковка и осуществляется транспортировка оборудования заказчику. Упаковка также соответствует всем стандартам и необходимым нормам перевозки.
Опции
При комплектации установки заказчику доступны следующие опции.
Шлюзовая камера на 2 позиции
Эта опция позволяет в значительной степени улучшить показатели установки, повысить ее производительность.
Установка состоит из:
- Шлюзовой камерой для процессов воздушного разрежения, оснащенной манипулятором.
- Крио- или турбонасоса, создающего высокий вакуум.
- Датчиков.
- Безмасляного насоса для предварительного разрежения.
Также в модуле предусмотрен сверхвысоковакуумный затвор. Благодаря такому оснащению удается получать вакуум 5x10-8 Торр.
XHV модернизация
Подобная опция позволяет получать вакуум с показателем более 2х10-9 Торр. Опция необходима для улучшения характеристик при работе шлюзовой камеры и винтовых уплотнителей. Дополнительно мы может оснастить технику специальными нагревателями, пригодными для условий безвоздушного пространства.
Лазерные системы
В установках для эпитаксии применяются системы Lambda Physik COMPex PRO 50. Подбор конкретной модели осуществляется в зависимости от того, какую именно установку выбирает заказчик. Данный модуль представляет собой систему, которая настроена непосредственно для работы с ИЛО. Электронный модуль вмонтирован в стойку.
Лазерная система отличается лучшими характеристиками. Например, показатель повторяемости составляет 50 Гц, а максимальная мощность может доходит до 7 Вт. При этом формируется пучок размером 14х5 мм при ширине импульса в 15 нсек.
В модуль изначально включена конфигурация Spectra-Gas, которая служит для подготовки газов. Дополнительно в нем предусмотрены 2 регулятора для поддержания необходимого давления в установке. Это позволяет должны образом подготовить газовую смесь и выполнить продувку при помощи гелия.
Также в установках могут быть задействованы приборы Lambda Physik COMPex лазерного типа:
- PRO 110. Добавляется опционально. Подбирается также в зависимости от конкретной модели установки. Является эксимерной системой, которая настраивается для работы с оборудованием ИЛО. Повторяемость оборудования доходит до 100 Гц, мощность не менее 30 Вт. Параметры пучка такие же, как и в PRO 50. Также в ней есть опция подготовки воздуха, контроллер перепадов давления.
- PRO 201. Вариант комплектации может отличаться в зависимости от основной системы. Параметры повторяемости модуля составляют 10 Гц, мощность – 7 Вт. Формируемый пучок также составляет 14х5 мм. В модуле предусмотрена процедура подготовки смеси, регулировка требуемого давления.
- PRO 205. Устанавливается опционально. Не подходит к каждой установке, поэтому рекомендуем предварительно проконсультироваться с инженером. Эксимерная система оснащена модулем электроники, который монтируется в стойке. Повторяемость PRO 205 составляет 50 Гц при мощности до 30 Вт. Пучок такой же, как и во всех предыдущих случаях. Предусмотрена предварительная подготовка воздуха, контроль показателей давления.
Дополнительное оборудование
Дополнительно в PLD устанавливаются:
- Дополнительные регуляторы для контроля расхода газа. Элемент дополнен специальным пневматическим клапаном. Данный модуль предусмотрен для того, чтобы при напылении была возможность задействовать дополнительные газы (кроме кислорода).
- Анализатор STAIB High pressure TORR RHEED. Инструмент необходим для RHEED анализа используемой подложки. В ее состав входит электронная пушка, производительность которой можно регулировать в пределах 0,5-35 кэВ. Также система оснащена ручным согласователем пучка, за счет которой он будет фокусироваться строго в середине, измерителями разрежения, турбомолекулярной станцией. Также в системе предусмотрен дополнительный клапан сверхвысоковакуумного типа и вставки, которые обеспечивают надежную защиту от рентгеновских лучей.
- Модуль обработки. K-Space 400 Lite широко применяется для анализирования получаемых от системы данных. Модуль представляет собой CCD камеру на 12 бит. Также предусмотрена мощная система для захвата изображения, монитор. В модуле есть свое ПО, которое установлено на ноутбук, идущий в комплекте. Все данные можно сохранять и передавать на другие устройства.
- Ионный источник. Модель Veeco рекомендуется приобрести, если в системе предполагается ионный источник. В комплекте Veeco предусмотрено все необходимое. Например, источник поставляется вместе с кабелями, блоком питания, программных обеспечением и прочим необходимым. Исключением является только система подачи аргона. Ее необходимо приобретать отдельно. В процессе использования ионного источника создается пучок, показатели энергии которого составляют 50-1200 эВ.
- Магнетронный источник сверхвысоковакуумного типа. Мы включаем его в начальный заказ с БП. Опция применяется в том случае, если требуется еще один источник напыления. Подходит для систем типа ИЛО/МЛЭ. Диаметр магнетрона может быть разным (минимум от 2"). Предусмотрена комплектация с нагревом (показатели до 200°С). Рекомендуем приобрести блок питания (RF или DC) для оптимизации работы. Оборудование способно создавать давление до 5х10-9 Торр.
- Ячейки Кнудсена. Представляют собой классические МЛЭ ячейки эффузионного типа. Их рекомендуется приобрести, если в системе требуется использование МЛЭ источника. Предусмотрено программное обеспечение, кабели и прочее. Ячейки оснащены встроенными PBN тигелями, объемом до 120 см3 (в стандартной модели). Стандартная температура типового оборудования может доходить до 2000°С. Такой ресурс может бесперебойно функционировать обязательно при условии, что создается парциальное давление O2 не менее 5х10-5Торр.
- Дополнительный ресурс атомного типа. Модуль, выдающий высокие частоты, для атомарного азота. Необходим, если в системе требуется подобное дополнительное оборудование. Помимо стандартного комплекта (кабели, ПО), поставляется с контроллером газа. Тигель изготовлен из нитрида бора. Блок питания работает при мощности 600 Вт. Автоматической настройки в таких источниках не предусмотрено (только manual).
- Атомный блок (ALD-O2). Его требуется дополнительно устанавливать, если в установке предполагается применение подобного источника. Модуль комплектуется всем необходимым (включая регулятор газа). Оснащен встроенным кварцевым тигелем. Настройка предполагается только ручная.
- Оптический пирометр. Позволяет контролировать температурные показатели подложки. Работа пирометра осуществляется бесконтактно. Подобную опцию нельзя использовать при определении параметров прозрачных подложек (например, сапфировых). Позволяет измерять температуру в пределах 300-2500°С.