Pulslu lazer depozisyon (çöktürme) yöntemi bir grup fiziksel
buhar çöktürme yönteminden biridir. Yüksek enerjili bir lazer pulsunun
(darbesinin) hedef malzeme ile etkileşimiyle elektronlar, iyonlar ve nötr
partiküller ile hedef malzemenin katı mikropartikülleri (malzemenin flaşla
buharlaştırılması sırasında çıkan) de dahil olmak üzere çeşitli ürünler oluşur.
Bu partiküllerin daha fazla harekete geçmesi ve enerjiyle dağılımı, yalnızca
lazer pulsların şiddetine, süresine ve frekansına değil aynı zamanda reaksiyon
bölmesındeki basınca da bağlıdır. Yüksek vakumda lazer ablasyon (çıkarma),
yüksek oranda yüklü partiküllerle dar bir ürün pütürünün oluşumuna neden olur.
Bu şartlar altındaki film üretiminde önemli rolü, yüksek yüklü partiküller
tarafından kondensatın ikincil olarak püskürtülmesi prosesi oynar.
Aksine, bölmedeki basınç artarsa, ablasyon ürünü bulutu
ağırlıklı olarak nötral partiküllerden oluşur; özellikleri düşük basınçlı buhar
özelliklerine yaklaşır.
Bu koşullar altında kaliteli film ve kaplamalar üretmek, bir
takım malzemeler için başarıyla çözülmüş olan karmaşık bir bilimsel ve teknik
problemdir. Lazer ablasyonun ana avantajı, her şeyden önce, filmlerin katyon
stokiyometrisinin hedef malzemenin bileşimine uygunluğudur; bu durum diğer birçok yöntemde ciddi zorluklara neden
olur ve çok bileşenli malzemelerin depolanmasında özellikle önemlidir. Ablasyon
ürünlerinin kondensasyonunda yüksek derecede süperdoymuşluk, substratın yüzeyi
boyunca şiddetli çekirdekleşmeye yol açar ve filmde yüksek morfolojik
homojenlik sağlar. Metot, aynı zamanda, yüksek kristallikte filmlerin
üretilmesine izin veren diğer ince film yöntemlerine kıyasla çok yüksek bir
çökelme oranı ile karakterize edilir. Önemli bir faktör, küçük demet
genişliğinden kaynaklanan hazne ve yardımcı cihazların malzemeri tarafından
film kirlenmesinin, neredeyse tamamen yokluğudur. Vakum odası dışındaki
emitterin konumu, depozisyon sırasında gaz atmosferinde geniş-aralıklı değişiklikler
yapılmasını sağlar.
Metodun dezavantajları, ablasyon ürünlerinin çaplarının
küçük olmasından dolayı, vakumlu ablasyonda homojen çökelme alanının küçük
geometrik boyutu ve filmin, yüksek ergime hızlarında, ergimiş hedef malzemenin
partikülleri ve damlacıkları tarafından kirlenme olasılığıdır.
Bir PLD (pulslu lazer depozisyon)
sisteminin şematik görünümü
