對于追求更高通量和更復雜工藝的研究團隊，多腔室分子束外延（MBE）系統提供了高品質平臺。該系統將樣品制備、分析、生長等多個功能腔室通過超高真空傳送通道連接起來。樣品可以在完全不破壞真空的條件下，在不同腔室之間安全、快速地傳遞。這意味著，研究人員可以在一個腔室中對基板進行清潔和退火處理，然后傳送到生長腔室進行原子級精密的MBE或PLD生長，之后再傳送到分析腔室進行X射線光電子能譜（XPS）、俄歇電子能譜（AES）等原位表面分析，從而實現對材料從制備到表征的全程超凈環境控制，避免了大氣污染對界面和表面科學研究的致命影響。測溫端子數據偏差時，需重新校準，確保溫度監測準確。多腔室外延系統參考用戶

當出現故障時，可按照一定的方法和步驟進行排查。首先進行硬件連接檢查，查看真空管道、電源線、信號線等連接是否牢固，有無松動、破損或短路現象。例如，對于真空度異常故障，重點檢查真空管道各連接處的密封情況，可使用真空檢漏儀進行檢測，確定是否存在泄漏點。接著檢查軟件設置，確認溫度、壓力、沉積速率等參數的設置是否正確。比如溫度控制不穩定時，查看溫度控制系統的參數設置，包括目標溫度、溫度調節范圍、調節周期等，是否與實驗要求相符。對于復雜故障，可采用替換法進行排查。當懷疑某個部件出現故障時，如懷疑溫度傳感器故障，可更換一個新的傳感器，觀察故障是否消失，以確定故障部件。多腔室外延系統參考用戶多腔室設計支持復雜的多層異質結構外延生長。

靶材的制備方法和要求極為嚴格。純度是關鍵，高純度的靶材能減少雜質引入，保證薄膜質量。例如，在制備半導體薄膜時，靶材純度需達到 99.999% 以上，以避免雜質對半導體器件性能產生負面影響。制備方法通常有熔煉法，將原材料按比例熔煉后制成靶材；粉末冶金法，把金屬粉末混合壓制燒結而成。對于一些特殊材料，還需采用化學合成法，如制備氧化物靶材時，通過化學沉淀、溶膠 - 凝膠等方法獲得高純度的前驅體，再經過燒結制成靶材 。在制備過程中，要嚴格控制溫度、壓力等條件，確保靶材的成分均勻性和密度一致性，以保證在沉積過程中能穩定地提供所需材料原子，實現高質量的薄膜生長。

設備對實驗室環境有著嚴格要求。溫度方面，適宜的溫度范圍通常為20-25°C，這是因為設備的許多部件，如加熱元件、傳感器等，在該溫度范圍內能保持較好的性能。溫度過高可能導致設備元件過熱損壞，影響設備的穩定性和使用壽命；溫度過低則可能使某些材料的物理性能發生變化，影響實驗結果。濕度應控制在40%-60%的范圍內。濕度過高可能會使設備內部的金屬部件生銹腐蝕，影響設備的機械性能和電氣性能；濕度過低則可能產生靜電，對設備的電子元件造成損害。潔凈度要求達到萬級或更高，這是為了防止灰塵、顆粒等雜質進入設備，影響薄膜的生長質量。微小的雜質顆粒可能會在薄膜中形成缺陷，降低薄膜的電學、光學等性能。系統真空泵組包含分子泵與離子泵以獲得超高真空。

沉積參數的優化是一個系統性的實驗過程。對于一種新材料，需要探索的參數通常包括：激光能量密度（它決定了等離子體羽輝的強度和特性）、沉積腔內的背景氣體種類（如氧氣、氮氣或氬氣）與壓力、基板溫度以及靶材與基板之間的距離。這些參數相互關聯，共同影響著薄膜的結晶性、取向、化學計量比和表面形貌。通常需要通過設計多組實驗，在沉積后對薄膜進行X射線衍射、原子力顯微鏡、掃描電鏡等表征，反推的工藝窗口。

在沉積過程結束后，樣品的降溫過程也需要進行控制，特別是對于在氧氣氛圍中生長的氧化物薄膜。快速降溫可能導致薄膜因熱應力而開裂，或者因氧原子的非平衡析出而形成大量缺陷。因此，通常需要在沉積結束后的氧氣氛圍中，讓樣品在設定溫度下進行原位退火一段時間，然后以可控的緩慢速率（如每分鐘5-10攝氏度）降溫至室溫。這一“原位退火”步驟對于弛豫薄膜內應力、優化氧含量、提高薄膜的結晶質量和功能性至關重要。 多腔室分子束外延系統搭配 PLD 功能，可拓展實驗研究范圍。多腔室外延系統參考用戶

高分子鍍膜工藝研究，可借助基質輔助脈沖激光沉積系統實現。多腔室外延系統參考用戶

排氣系統是維持超高真空環境的動力源泉。我們系統采用“分子泵+干式機械泵”的組合方案。干式機械泵作為前級泵，無需使用真空油，徹底避免了油蒸汽對腔室的污染，實現了潔凈抽氣。分子泵則串聯其后，利用高速旋轉的渦輪葉片對氣體分子進行動量傳遞，將其壓縮并排向前級泵，從而在生長腔室獲得高真空和超高真空。這種組合抽氣系統運行穩定、維護簡單，且能提供潔凈無油的真空環境，非常適合于對污染極其敏感的半導體材料和氧化物材料的生長。多腔室外延系統參考用戶

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