Deposition Of Oxide And Intermetallic Thin Films By Pulsed Laser (PLD) And Electron Beam (PED) Methods

In this work the pulsed laser deposition (PLD) and the pulsed electron beam deposition (PED) techniques were used for fabrication of Mo-Bi₂O₃, La_1-xSr_xCoO₃, La_1-xCa_xCoO₃ and Al-Mg thin films. An influence of ablation process basic parameters on the coatings structure and properties was discussed. Two types of laser ablation systems were applied: one equipped with a KrF excimer and second with a Q-switched Nd:YAG. Films were deposited on Si and MgO substrates. Scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy, atomic force microscopy (AFM) as well as X-ray diffraction (XRD) were used for structural analysis. Investigations focused on structure and chemical composition showed that smooth and dense thin films with nanocrystalline structure, preserving the composition of the bulk target, could be obtained by the both PLD and PED techniques. Research study showed that by a proper selection of PLD and PED process parameters it was possible to deposit films with significantly decreased amount and size of undesirably nanoparticulates.

Osadzanie laserem impulsowym (PLD) oraz osadzanie impulsową wiązka elektronową (PED) wykorzystane zostało do wytwarzania cienkich filmów typu: Mo-Bi₂O₃, La_1-xSr_xCoO₃, La_1-xCa_xCoO₃ and Al-Mg oraz Al-Mg. Dyskutowano wpływ podstawowych parametrów procesu ablacji na strukturę i właściwości uzyskiwanych powłok. Wykorzystane zostały dwa typy systemów do ablacji; jeden z ekscymerowym laserem KrF i drugi na bazie lasera Nd:YAG z modulatorem dobroci (Q-Switch). Filmy osadzano na podłożu Si i MgO. Skaningowa (SEM) i transmisyjna (TEM) mikroskopia elektronowa, mikroskopia sił atomowych (AFM), oraz dyfrakcja rentgenowska (XRD) wykorzystana została do analizy strukturalnej. Badania skoncentrowane na strukturze i składzie chemicznym wykazały jednorodną i zwartą budowę cienkich nanokrystalicznych filmów uzyskanych metodami PLD i PED utrzymujących skład odparowywanych tarcz. Wykazano doświadczalnie, że odpowiednie dobranie parametrów procesu pozwala otrzymywać filmy o istotnym zminimalizowaniu ilości i wymiarów niekorzystnych nanocząstek w powłoce.