[发明专利]原位测量源炉中源材料质量的方法

摘要

本发明提供一种分子束外延(MBE)技术中原位测量束源炉中源材料质量的便捷方法，其特征在于具体步骤是：测量出束源炉升温时的时间——功率曲线；测量出束源炉降温时的时间——功率曲线；根据时间——功率曲线上的波动计算源炉中源材料发生相变时吸收或放出的热量值；根据源材料发生相变时吸收或放出的热量值以及源材料的相变热(熔化热)计算出源材料的质量。本发明利用分子束外延设备源炉中源材料在加热熔化和降温凝固过程中时间——功率曲线会出现相应波动的实验现象，通过分析计算时功——线波动对应的输入热量(能量)差值，从而得到束源炉坩埚中源材料的质量。本发明提供的测量方法对MBE技术在实际中的应用具有重要的意义。

主权项

1、原位测量源炉中源材料质量的方法，其特征在于具体步骤是：(a)测量出束源炉升温时的时间--功率曲线；(b)测量出束源炉降温时的时间--功率曲线；(c)根据时间--功率曲线上的波动计算源炉中源材料发生熔化或凝固相变时吸收或放出的热量或能量值；(d)根据源材料发生相变时吸收或放出热量或能量值和单位质量的源材料发生相变时吸收或放出的热量或能量计算出源材料的质量；其中，①熔化时吸收的热量或能量$Q_1={\int }_A^{C}P\left(t\right)\mathrm{dt}-(t_B-t_A)P\left(t_A\right)---\left(1\right)其中P(t)为t时刻的加热输入功率，tA和tC为升温时时间-功率曲线变化分别出现拐点，对应输入功率分别为P(tA)和P(tC)，B点对应的时间和功率满足条件：tB＝tC，P(tB)＝P(tA)；②凝固时放出的热量或能量$ Q_2=P\left(t_D\right)(t_F-t_D)-{\int }_D^{F}P\left(t\right)\mathrm{dt}---\left(2\right)其中P(t)为t时刻的加热输入功率，tD和tF为降温时时间-功率曲线变化分别出现拐点，对应输入功率分别为P(tD)和P(tF)，E点对应的时间和功率满足条件：tE＝tF，P(tE)＝P(tF)；③依吸收或放出的热量或能量和源材料的相变热依m＝Q/L计算出源材料的质量m，式中L为单位质量的源材料发生相变时吸收或释放的热量或能量。$$