top of page
PLD装置#2の写真
PLD装置 (２号機: new k-Pod)

自作（各業者からコンポーネントを個別調達）

  • 基板ランプ加熱 (<850℃)　基板裏面熱電対/表面パイロメータによる温度計測

  • ​到達真空度: < 5x10^-9 Torr (酸化物ターゲット導入時)

  • ターゲット機構 (4個+クリア位置)　ツイスト機構付

  • アールデック製 30 KeV RHEED、自作解析ソフト（像+強度振動）

  • ロードロック機構　（サンプルx2, target x4）

  • ICF152 パックマン ​(防着板回転6回)

  • 自作LabVIEWプログラムによる自動制御 (*スクリプト機能はなし)

（左上）自作のPLD制御LabVIEWプログラム

（左下）自作のRHEED画像取得のLabVIEWプログラム

（右上）USBポートのみを介したPLD装置とRHEED画像取得用カメラの制御方法

（右下）自作プログラムで計測した(100) SrTiO3 ホモエピタキシャル薄膜のRHEED強度振動と成膜後のRHEED像

自作のターゲット・マスク・サンプル、レーザシャッター制御機構

　ターゲット・マスク・サンプル、レーザシャッター制御機構はオリエンタルモータ社のステッピングモータにより制御している。近年、位置決め機能内蔵のドライバが販売されており、RS485通信のマスター/スレイブ方式を採用することで、USBポート１つだけでこれらを独立に制御することができる。レーザシャッターはモータドライバに付属のI/O入出力端子を用いている。

LabVIEWによる成膜プログラム

 上記制御機構をPC上にてGUI動作させるため、LabVIEWを用いた成膜プログラムを開発している。パスカル社の既製品PLD装置ユーザの使用を想定し、似た外観を持つフロントパネルを採用している。

LabVIEWによるRHEED画像取得と解析プログラム

　高速電子線回折（RHEED）では、試料表面に照射した電子線の回折を用いることで表面の原子配列や構造緩和の情報が得られる。

しかし、PLD法による薄膜合成ではRHEEDの利用は表面構造解析というよりも

1) 成膜中の回折強度の振動から成長レートやモードの評価

2) 成膜前後の像から基板や試料表面の良し悪しの定性評価

に利用しており、市販の解析ソフト（~200 万円）はオーバースペックである。

そこで、カメラとソフトウエアを自作し、RHEED像の保存と回折強度のリアルタイムモニタを実現している。

bottom of page