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Laserablation (PLD) - UHV-Kammer: Dünne Metallfilme & metallische Multilagen zur Übersicht weiter
 
 
Innenaufbau der "Metallkammer", schematisch

Dem Aufbau unserer "Metallkammer" liegt die vielfach bewährte "on-axis"-Geometrie zugrunde. Ein Target (Durchmesser = 25mm, z.B. 3mm dick) wird unter 45° vom Excimerlaser bestrahlt, das erhitzte Material verdampft instantan und absobiert in der Gasphase weiter Laserstrahlung.

Es bildet sich die sogenannte Plasmafackel (engl.: plume) aus; sie besteht aus Atomen, Ionen und insbesonders bei komplexen Oxidverbindungen auch aus kleinen Clustern. Die Neutralteilchen haben kleine kinetische Energien (typ. einige eV), wie sie bei anderen Präparationsmethoden (Aufdampfen, Sputtern) auch vorkommen. Die ionisierten Teilchen dagegen besitzen ungewähnlich hohe Energien: im Mittel ca. 100eV, im Maximum ca. 1keV; ihre Anzahldichte hängt von der Energiedichte der Laserstrahlung auf dem Target ab.

Durch Einlassen von Ar-Gas (typ. 0,25mbar) kann die Energie der Ionen erniedrigt, ja thermalisiert werden. Allerdings ändert sich hierdurch die Richtcharakteristik der Plume, die Rate, die Homogenität und die Tröpfchenanzahldichte und nicht nur, wie gewünscht, die Filmmorphologie.

 

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