[实用新型]一种脉冲激光多光束多靶材共沉积装置

说明书

本实用新型公开了一种脉冲激光多光束多靶材共沉积装置包括：设置于真空室内的激光发射器、激光控制器、多个靶材及基板；其中，激光发射器发射指定强度的激光射线，激光控制器接收激光射线，并控制所述激光射线在指定时刻聚焦投射到指定的所述靶材上，以使靶材的原子溅射到基板上。通过本实用新型，能够在不降低激光器可调能量的最大值的情况下实现激光的分时切换，溅射多个靶材。

技术领域

本实用新型涉及材料合成领域，特别是涉及一种脉冲激光多光束多靶材共沉积装置。

背景技术

材料高通量实验要求在短时间内完成大量样品的制备与表征，其核心的思想是将传统材料研究中采用的顺序迭代方法改为并行处理，以量变引起材料研究效率的质变。作为“材料基因组技术”三大要素之一，高通量实验扮演着承上启下的关键角色。高通量组合材料芯片技术是在一块较小的基片上同时集成生长成千上万乃至上百万种不同组分、结构和性能的材料，并通过自动扫描式或并行式快速表征技术获得材料成分、结构和性能等关键信息，快速构建多元材料相图或材料数据库，从中快速筛选出性能优良的材料或快速找到材料的“组分-结构-性能”关联性，以此提高材料研发的效率。

高通量组合材料芯片的制备过程通常分为“组合”和“成相”两个步骤，其中“组合”是将不同组成的材料按照一定顺序和组合比例规律进行顺序堆叠，然后通过分别采取低温和高温热处理的方式使材料发生均匀混合和成相的过程。传统的高通量方法通常为{AAABBBCCCDDD}式组合，会形成层状堆叠或者混合不均匀等缺点；本技术利用梯度分布{ABCDABCDABCD}式组合，一次性成相，能达到原子级别的混合。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种脉冲激光多光束多靶材共沉积装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种脉冲激光多光束多靶材共沉积装置，包括：设置于真空室内的激光发射器、激光控制器、多个靶材及基板；其中，激光发射器发射指定强度的激光射线，激光控制器接收激光射线，并控制激光射线分时的投射到每一靶材上，以使靶材的原子溅射到基板上。

其中，激光控制器包括第一反射镜、驱动器及与靶材数量相等的设置于指定位置的第二反射镜，激光发射器以指定角度向第一反射镜发射激光射线，驱动器连接第一反射镜，用以控制改变第一反射镜的位置，并使激光射线经第一反射镜反射射出后分时投射到不同的第二反射镜上，激光射线经不同的第二反射镜反射射出后投射到不同的靶材上。

其中，激光控制器包括第一反射镜、第二反射镜及驱动器，激光发射器以指定角度向第一反射镜发射激光射线，激光射线经第一反射镜反射射出后第二反射镜上，驱动器连接第二反射镜，用以驱动改变第二反射镜的位置，并使激光射线从第二反射镜反射射出后，分时的投射到不同的靶材上。

其中，驱动器控制第二反射镜移动的方式为沿第一反射镜反射射出的光路方向；或者设置与靶材数量相等的第二反射镜，驱动器控制多个第二反射镜移动，以使激光射线经第二反射镜其中一者反射后，分时的投射到对应的一个靶材上，驱动器控制多个第二反射镜移动的方式包括控制第二反射镜平移和及控制第二反射镜转动。

其中，激光控制器包括第一反射镜、第二反射镜及驱动器，激光发射器以指定角度向第一反射镜发射激光射线，激光射线经第一反射镜反射射出后第二反射镜上，驱动器连接多个靶材，用以控制移动靶材的位置，以使激光射线分时的投射到不同的靶材上。

其中，激光控制器还包括一聚光镜，聚光镜设置于第二反射镜和靶材之间，第二反射镜反射的激光射线经聚光镜汇聚后投射到靶材上。

其中，激光控制器包括第一反射镜、第二反射镜、聚光镜及驱动器，激光发射器以指定角度向第一反射镜发射激光射线，激光射线经第一反射镜反射射出后第二反射镜上，经第二反射镜反射后投射到聚光镜，驱动器连接聚光镜，用以控制聚光镜移动，或者通过一转盘控制聚光镜转动至指定角度，以使激光射线分时的投射到不同的靶材上。