格匹配(失配度0.09%)衬底制作了与体单晶质量相近的ZnO薄膜。
4 脉冲激光沉淀法
4.1脉冲激光沉淀的原理
脉冲激光沉淀是将脉冲激光器产生的高功率脉冲激光束聚焦于靶材料表面,使其产生高温熔蚀,继而产生金属等离子体,同时这种等离子体定向局域发射沉积在衬底上而形成薄膜。整个物理过程分为:等离子体产生、定向局域膨胀发射、衬底上凝结。由于高能粒子的作用,薄膜倾向于二维生长,这样有利于连续纳米薄膜的形成。PLD技术的每一次发展都伴随着新型激光器的产生和研究激光与物质相互作用的进展。二十世纪70年代起，短脉冲Q开关激光器出现，其瞬时功率可达到106 W以上，可以用于复合成分薄膜的沉积，这为PLD的广泛应用奠定了基础[10]。
图2 脉冲激光沉淀原理图
通过控制其参数可制备不同的纳米粒子膜,其主要参数包括激光波长、激光能量强度、脉冲重复频率、衬底温度、气压大小、离子束辅助电压电流、靶基距离等的优化配置等。合理改善参数,是加速脉冲激光沉淀技术的商业化使用进程的最有效的途径。另外,靶材和基片晶格是否匹配,基片表面抛光、清洁程度均影响到膜—基结合力的强弱和薄膜表面的光滑度。
4.2脉冲激光沉积优缺点及发展现状
脉冲激光沉积优点是能在较低的温度下进行,易获得期望化学计量比的多组分薄膜，即具有良好的保成分性，过程易于控制；沉积速率高，试验周期短，衬底温度要求低，制备的薄膜均匀；工艺参数任意调节，对靶材的种类没有限制；发展潜力巨大，具有极大的兼容性；便于清洁处理，