Stanowisko laboratoryjne składa się z dwóch próżniowych komór procesowych firmy Mantis, spełniających standardy wysokiej próżni (HV). Pierwsza komora procesowa służy do nanoszenia jednoczesnego lub sekwencyjnego wieloskładnikowych cienkich warstw oraz struktur wielowarstwowych metali i związków metali o kontrolowanym składzie chemicznym i grubości. Druga komora procesowa umożliwia wytwarzanie nanocząstek metali i tlenków metali za pomocą działa klastrowego wykorzystującego metodę magnetronowego rozpylania jonowego w połączeniu z techniką IGC (Inert Gas Condensation). Rozkład wielkości nanocząstek jest kontrolowany poprzez odpowiedni dobór parametrów procesu, głównie za pomocą spektrometru masowego zainstalowanego na drodze strumienia nanocząstek. Możliwe jest również jednoczesne pokrywanie nanocząstek cienkowarstwową otoczką z innego metalu lub tlenku metalu, czyli otrzymywanie nanocząstek w otoczkach (core/shell nanoparticles).
W obu komorach procesowych możliwa jest kontrola temperatury podłoża (25–800°C), regulacja napięcia polaryzacji podłoża (0–600 V) oraz regulacja prędkości obrotu uchwytu z podłożem (0–20 rpm). Pomiar szybkości nanoszenia warstw umożliwia waga kwarcowa. Próbki nanoszone są na podłoża o średnicy 2 cali, jak również mniejsze o nieregularnym kształcie. Komory procesowe połączone są próżnioszczelnie z wchodzącą w skład systemu komorą załadowczą umożliwiającą szybkie wprowadzanie, magazynowanie i transfer podłoży pomiędzy otoczeniem, a komorami procesowymi.
|
PARAMETRY PRACY |
|
|---|---|
|
Nanoszenia cienkich warstw |
Wytwarzania nanocząstek |
|
wysoka próżnia wstępna 1·10-8 Torr |
|
|
ciśnienie gazu roboczego 1·10-2 – 1·10-4 Torr |
|
|
regulowany, stały przepływ gazów (Ar, N2, O2) |
regulowany, stały przepływ gazów (Ar, He, O2) |
|
dwa magnetronowe źródło rozpylania DC oraz magnetronowe źródło rozpylania RF |
Nanogen Trio – 3 magnetronowe źródła rozpylania DC |
|
stabilizowany, stały prąd rozpylania (źródła DC) oraz stabilizowana, stała moc rozpylania (źródło RF) |
stabilizowany, stały prąd rozpylania (źródła DC) |
|
kontrolowana temperatura podłoża (25 – 800°C) |
|
|
regulowane napięcie polaryzacji podłoża (0 – 600 V) |
|
|
regulowane napięcie polaryzacji w komorze agregacyjnej (0-20 V) |
|
|
strefa agregacyjna chłodzona ciekłym azotem |
|
|
kontrolowany rozmiar otrzymywanych cząstek 1-20 nm przy pomocy kwadrupolowego spektrometru masowego |
|
|
prędkość obrotu uchwytu z podłożem (0 – 20 rpm) |
|
|
standardowy uchwyt na podłoża o średnicy 2 cali, oraz niestandardowy uchwyt na mniejsze podłoża o nieregularnym kształcie, których maksymalny wymiar liniowy jest mniejszy niż 2 cale |
|
|
pomiar szybkości nanoszenia warstw w oparciu o czujnik kwarcowy QCM (ang. quartz monitor) |
|