分子束外延和光电子能谱联合系统-光衍未来

分子束外延和光电子能谱联合系统

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设备简介

主要功能：该系统主要用于进行新型薄膜材料的制备(MBE生长腔)以及材料的电子结构的研究(ARPES腔)。将这两个手段结合起来非常重要，因为这种通过高真空的结合为原味，无污染的电子结构测量提供了保证。这种MBE+ARPES系统也是现在世界上各个大学和研究所争相发展的研究方法和手段。角分辨光电子能谱(ARPES)是现在研究强关联电子体系的最重要的手段之一，它能直接测量关联物质体系最重要的参量之一，即费米面/能带结构的性质。
主要技术指标：电子能谱仪：提供多种扫描方式（固定、扫描、角分辨等），角分辨模式的能量范围为3-1500 eV；能量分辨率<1.8 meV；极限角度分辨率<0.1°；可同时探测>38°的角度范围；拥有9个不同大小的入口光阑；拥有二维CCD探测器，能量通道>1000，角度通道>700，信号探测采用数字化2维CCD探测器模式，后续可不打破真空升级为偏转模式（即不用转样品进行费米面扫描）高通量氦灯：束流> 2x1016 photons/sr s；能同时提供21.2 eV, 23.08 eV和40.8 eV光子，FWHM < 2 meV；提供微波发生器，单色器，三级真空差分系统（每级包括独立的分子泵、干泵）；有独立漏阀，皮拉尼真空计，进行氦气管路的调控；使用定制的毛细管，内径为0.5mm；拥有氦灯位置单独调节系统，能自由调节氦灯位置和进行系统对准。光电子能谱真空系统：由AISI 316L刚制成；内衬为μ金属；剩余磁场< 5毫高斯；真空系统包括离子泵、钛升华泵、分子泵组、干泵；装有离子规、分子泵与腔体有气动门阀，并配有真空保护；包括机械手、加热器、烘烤毯、控制器、系统控制面板；基本压强<1e-10 mbar。分子束外延薄膜生长系统：装配有RHEED15电子衍射系统（能量500eV-15 keV, 束流30μA，束斑尺寸70μm，偏转角度+-15°）；可以高温加热的样品台（最高达1400C）；配备有QCM膜厚仪，膜厚粗量精度+-10%以内；样品台加热系统和温控系统；配备有RGA气体质量分析器(1-100 amu)；系统配有分子泵，干泵，离子泵，钛升华泵，极限真空能达到1x10-10 mbar；配备有真空系统控制软件和真空保护系统；配备有8个源炉接口和水冷系统。快速进样腔：配有全量程真空规，分子泵，无油机械泵，真空可达5x10-9 mbar；配备有加热器，能加热至800C；配备有氩离子刻蚀枪，氩气进气系统，高精度漏阀，可实现样品在5x10-6 mbar氩离子浓度下的离子刻蚀。分子束外延生长和光电子能谱传样系统：能实现两者之间的真空传样
主要学科领域：自然科学相关工程与技术
服务内容：其重要功能包括：制备重费米子合金，各种f电子金属等高质量薄膜(MBE)，对材料的电子结构进行高精度研究(ARPES)。MBE系统可为本校其他开展关联物质研究的小组们提供高质量样品，ARPES系统不仅能原味测量MBE腔生长的样品，也能测量由本校其他小组制备的块状样品。作为凝聚态物理一个重要的研究手段，ARPES技术的发展将为这个研究领域提供新的动力。这套MBE+ARPES系统也能用于很多其他材料体系，包括半导体，金属，氧化物等。其应用范围和共享学科包括凝聚态物理学，材料学，微电子学等。
用户须知：无