에어로졸 증착을 사용하여 두꺼운 고밀도 이트륨 철 가넷 필름의 형성

실험의 전반적인 목표는 실온 증착 기술을 사용하여 수 미크론의 두껍고 밀도가 높은 다결정 다결정 아트리움 철 석류석을 사파이어 기판에 증착하는 것입니다. 이는 준비된 기판을 장치의 상단 캡에 부착된 변환 스테이지에 장착한 다음 증착 챔버에 상단 캡을 배치하고 모터 케이블을 두 번째 단계 로드 분말 공정으로 부착하여 원하는 응집 크기를 에어로졸 챔버에 부여하기 위해 에어로졸 챔버 상단 캡을 제자리에 놓고 노즐을 통해 증착 챔버와 연결합니다. 다음으로, 챔버 사이에 압력 구배를 설정하고 에어로졸 챔버로의 가스 흐름을 시작합니다.

이를 진동판의 작용과 결합하여 노즐을 통과하여 증착 챔버로 들어가는 에어로졸을 생성합니다. 사구체의 증착은 결정질의 파괴, 변형 및 융합에 의해 진행되어 기판에 두껍고 조밀한 막을 형성합니다. 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 생산 관점에서 기판 또는 전구체 재료를 가열할 필요 없이 매우 두껍고 밀도가 높은 필름을 생산할 수 있다는 것입니다.

에어로졸 증착은 또한 상대적으로 낮은 진공 환경에서 수행된다는 장점이 있으며 매우 높은 속도로 증착할 수 있습니다. 이 실험의 핵심은 에어로졸 증착 설정입니다. 장비에 대한 이 개략도는 주요 구성 요소를 식별합니다.

에어로졸화할 분말을 에어로졸 챔버에 배치하고 에어로졸 챔버와 증착 챔버 사이의 압력 차이를 유지하여 흐름 제어 캐리어 가스를 챔버에 주입합니다. 노즐 제어 증착을 통해 에어로졸 흐름을 증착 챔버의 샘플에 생성합니다. 이 비디오의 번역 단계를 사용하여 첫 번째 단계는 준비된 기판을 번역 단계에 장착하는 것입니다.

변환 단계는 상단 캡 어셈블리의 일부입니다. 1위: 무대 중앙 근처에 양면 구리 테이프. 다음으로, 청소하고 건조된 기판을 가져와 무대 중앙 근처의 테이프에 놓습니다.

이 6mm x 6mm 사파이어 기판이 제자리에 있습니다. 프로토콜의 다음 단계입니다. 캘리퍼를 사용하여 스프레이 노즐을 정렬하는 데 필요한 데이터를 계속 수집합니다.

마운팅 스테이지의 한쪽 가장자리에서 한 방향을 따라 가장 가깝고 가장 먼 가장자리까지의 거리를 측정하고 기록하여 이를 수행합니다. 수직 방향을 따라 유사한 측정을 수행합니다. 측정 후 translation stage와 함께 상단 캡을 운반하고 샘플을 증착 챔버로 이동합니다.

상단 캡을 제자리에 내리고 translation stage와 sample을 챔버에 넣습니다. 이 작업이 완료되면 플랜지를 고정하여 밀봉하여 상단 캡을 고정합니다. 그런 다음 변환 모터용 컨트롤러 케이블을 연결합니다.

이제 상단 부분을 제거한 상태에서 여기에 보이는 에어로졸 챔버를 준비하십시오. 100-150g의 사이드 및 건조 아트리움 철 석류석 가루를 얻으십시오. 에어로졸 챔버의 바닥 부분에 분말을 분배합니다. 다음.

이 설정을 위해 필터 디클로깅 부착물을 제자리에 놓습니다. 에어로졸 챔버의 본체를 가져와 하단 부분으로 내립니다. cl로 계속하십시오.amp본체를 하단 부분에 연결합니다.

그런 다음 에어로졸 압력 게이지를 측면 포트에 부착합니다. 이제 노즐 입구 섹션을 가져오고 퀵 핏 클램프를 사용하여 에어로졸 챔버 본체의 상단 포트에 고정합니다. 준비가 되면 노즐 입구 튜브를 증착 챔버의 입구 포트로 올립니다.

상단 및 하단 피팅을 고정하여 마무리합니다. 황삭 펌프를 시스템의 나머지 부분과 분리하여 압력 구배를 설정하기 시작합니다. 그런 다음 전원을 켭니다.

더 잘 제어된 펌프 다운을 보장하기 위해 바이패스 라인을 열어 초기 펌프 다운을 수행합니다. 컴퓨터에서 증착 챔버 조명 조명을 켭니다. 펌핑이 계속됨에 따라 시작하지 않고 압력 모니터링 및 스테이지 컨트롤러 소프트웨어를 설정하십시오.

시스템 압력을 모니터링합니다. 압력이 150-200tor에 도달하면 바이패스 라인 펌프 다운 속도를 초당 1tor로 조정합니다. 압력이 100tor 미만으로 떨어지면 압력 모니터링 및 스테이지 컨트롤러 소프트웨어를 시작합니다.

압력이 약 1토르가 되면 바이패스 라인의 밸브를 닫습니다. 메인 펌핑 밸브를 열어 계속하십시오. 펌핑이 계속됨에 따라 증착 챔버로 이동하고 클램프를 상단 캡에 조입니다.

다음 단계는 송풍기 펌프를 켜고 초고순도 질소 가스 실린더를 열어 컴퓨터에 캐리어 가스를 제공하는 것입니다. 스테이지 컨트롤러 소프트웨어 그래픽 인터페이스를 사용하여 뷰포트를 통해 보이는 대로 기판을 배치할 수 있습니다. 먼저 노즐 위에 기판을 놓습니다.

제자리에 고정되면 노즐에 닿을 때까지 기판을 내립니다. 그런 다음 기판을 수직 방향으로 7.5mm 이동하여 해당 위치로 이동합니다. 주 펌핑 라인을 닫고 누출률이 초당 약 3밀리토르 미만인지 확인하십시오.

계속하기 전에 증착 챔버 버터플라이 밸브를 500 TOR 사전 설정 값으로 설정하여 계속 진행합니다. 질량 유량 컨트롤러의 유량을 설정하되 켜지는 마십시오. 교반기의 진동 주파수를 설정하고 전원을 켜도록 함수 발생기를 프로그래밍합니다.

질소 가스 흐름을 시작합니다. 그런 다음 컴퓨터에서 스테이지 컨트롤러 매크로를 시작하기 3초 전에 카운트다운합니다. 원하는 일정한 압력 차이를 유지하기 위해 가스 유량을 조정합니다.

이 경우 약 500 tor입니다. 뷰포트를 사용하여 증착을 시각적으로 모니터링합니다. 증언이 끝날 때 정확한 런타임을 기록하십시오.

질소 가스, 함수 발생기 및 펌프를 차단하십시오. 증착 챔버를 엽니다. 버터플라이 밸브, 바이패스 밸브를 증착 챔버로 완전히 엽니다.

가정용 질소 가스 조절기를 0으로 돌리고 가스를 증착 챔버로 리디렉션합니다. 메인 펌핑 밸브를 닫으면서 집 가스 압력을 천천히 높입니다. 컴퓨터로 돌아가서 스테이지 컨트롤러 소프트웨어를 사용하여 노즐을 홈으로 이동한 다음 프로그램을 닫습니다.

압력이 100tor 이상이면 압력 모니터링 소프트웨어를 중지하십시오. 시스템이 대기에 도달할 때까지 필요에 따라 집 가스를 계속 조정하십시오. 샘플을 회수하려면 증착 챔버 상단에서 병진 모터용 케이블을 분리합니다.

증착 챔버에서 상단 캡을 제거하고 작업대로 가져갑니다. 벤치에서 상단 캡의 방향을 조정하여 샘플에 접근합니다. 샘플의 마운트를 해제하여 특성화를 준비합니다.

이것은 사파이어 기판에 있는 아트리움 Iron Garnet 필름의 주사 전자 현미경 사진입니다. 퇴적 스윕은 초당 0.65mm의 속도로 움직였으며 75제곱밀리미터의 면적을 덮었습니다. 필름은 다소 거칠고 공극이 거의 없이 잘 압축되어 있습니다.

필름의 조밀한 특성은 필름 단면의 이 주사 전자 현미경 사진에서도 볼 수 있습니다. 사파이어 기판에서, 메인 이미지는 증착 중에 형성된 증착된 샘플의 가장자리를 보여줍니다. 그것은 영화의 갈라진 부분이 아니다.

삽입은 횡단면의 확대된 보기입니다. 한쪽 가장자리를 따라 필름의 일부를 제거하여 단계를 만들었습니다. 검은색 데이터는 필름의 스텝 높이를 나타냅니다.

빨간색 선은 약 11마이크로미터의 평균 필름 두께를 나타냅니다. 거칠기는 약 1.4마이크로미터입니다. 이 플롯에서 Pharaoh 자기 공명 흡수, 미분 데이터는 검은색이고 데이터에 맞는 Lian 미분 선 모양은 빨간색입니다.

데이터의 신호 위치와 형태는 모두 일반적인 스펙트럼과 비슷합니다. 다른 방법을 사용하여 재배 된 다결정 아트리움 철 가넷. 좋은 Lian Fit은 균일한 필름을 제안합니다.

이 비디오를 시청한 후에는 에어로졸 증착 공정이 어떻게 작동하는지, 이 시스템을 사용하여 에어로졸 증착을 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.