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矢量強磁場下分子束外延及其原位表征裝置的制作方法

文檔序號:11147609閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.矢量強磁場下分子束外延及其原位表征裝置,其特征在于設有強磁體、倒T型超高真空生長與表征腔體、外延生長樣品臺與聯動控制系統、原位表征與控制裝置、分子束爐源、抽真空系統;

所述強磁體為具有室溫腔的無外加液氦螺線型強磁體;

所述倒T型超高真空生長與表征腔體置于強磁體室溫腔內的部分采用厚度為5mm、雙層、多通道冷卻結構;所述倒T型超高真空生長與表征腔體置于強磁體下方的部分的真空腔體空間大于置于強磁體室溫腔內的部分;

所述外延生長樣品臺與聯動控制系統置于強磁體室溫腔內,外延生長樣品臺的旋轉經聯動控制系統控制,用于生長平面與磁場夾角從0°~90°大角度變化;

所述原位表征與控制裝置置于強磁體室溫腔內,原位表征與控制裝置設有斜面制冷機構、探針探測裝置、上下移動與旋轉機構和多功能操縱桿,所述斜面制冷機構為與外延生長樣品臺的結構匹配、可操作獨立的制冷裝置;所述斜面制冷機構配有液氮池;所述探針探測裝置可上下移動及旋轉,用于外延生長和測試切換;

所述分子束爐源設有位于強磁體下方并可放置多個蒸發源和射頻氣體等離子體源的分子束生長源部件;

所述抽真空系統設有機械泵、分子泵、離子泵和鈦泵,所述抽真空系統位于強磁體下方,用于提供真空度高于10-8Pa的超高真空。

2.如權利要求1所述矢量強磁場下分子束外延及其原位表征裝置,其特征在于所述室溫腔的內徑小于10cm。

3.如權利要求1所述矢量強磁場下分子束外延及其原位表征裝置,其特征在于所述強磁體提供磁感強度15T、均勻性達到0.1%的磁場。

4.如權利要求1所述矢量強磁場下分子束外延及其原位表征裝置,其特征在于所述外延生長樣品臺采用雙股反向通電的輻射加熱方式。

5.如權利要求1所述矢量強磁場下分子束外延及其原位表征裝置,其特征在于所述探針探測裝置安裝多于6根探針。

6.如權利要求1所述矢量強磁場下分子束外延及其原位表征裝置,其特征在于所述原位表征以原位霍爾效應與磁阻測試為主,采用pA乃至fA量級靈敏度的電流表、nV量級靈敏度的電壓表,并采用橋路設計方式進行接線。

7.如權利要求1所述矢量強磁場下分子束外延及其原位表征裝置,其特征在于所述蒸發源采用鐵磁、金屬。

8.如權利要求1所述矢量強磁場下分子束外延及其原位表征裝置,其特征在于所述射頻氣體等離子體源為氧氣或氮氣。

9.如權利要求1所述矢量強磁場下分子束外延及其原位表征裝置,其特征在于所述蒸發源從室溫加熱至1600K,由精確程序化的PID溫度控制單元操控。

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