Pulsed laser deposition of thin films
激光脉冲沉积薄膜技术简介
薄膜制备方法中，激光脉冲沉积（PLD）是一种比较常用的一种技术。激光脉冲沉积技术是指先将目标材料置于真空下，用激光脉冲将目标材料的表面部分蒸发并形成等离子体，然后将等离子体沉积到基板表面形成薄膜。该技术具有沉积速率快、质量高等优点。
PLD技术的历史可以追溯到上世纪70年代，但是直到90年代末才逐渐进入工业应用领域。PLD技术是一种高端的薄膜制备技术，其制备的薄膜在芯片制造、光学和传感器领域中得到了广泛应用。
PLD技术原理
激光脉冲沉积技术主要包括三部分：激光、目标材料和基片。激光是产生等离子体的主要工具，其波长、功率、脉冲周期和脉宽等参数直接影响着最终制备的薄膜的质量。目标材料就是需要制备薄膜的材料，不同的物质需要不同的制备条件，例如不同的激光波长和功率。基片不仅可以影响薄膜的晶化状态和结构，还能够对薄膜的化学性质和机械性能产生一定的影
响。
PLD制备薄膜的过程可以分为四个步骤：目标材料的蒸发、等离子体的形成、等离子体的沉积以及薄膜的成长和结晶。目标材料的蒸发是指激光波长与目标材料的表面反射率非常低，在光场中，它只会吸收激光能量，而受热升华。目标材料的蒸发过程中，通常会出现一些气体和氧化物。等离子体的形成是指激光的高峰和差峰对局部气体分子和目标材料表面的诱导电场作用，使得有相较流动性电子相当于超过布朗运动的能量，进而形成了等离子体。等离子体的沉积是指等离子体中的离子要从表面发射出来，从而被沉积到基片上。薄膜的成长和结晶是指形成薄膜的过程中，会出现自然扩散、原子移动和表面传输等各种现象，从而形成了晶界。
PLD应用领域
PLD技术可以用于制备各种性质良好的薄膜材料，如金属、氧化物、碳化物、氮化物等。基于PLD技术，人们已经成功制备了一些独特的薄膜材料，并且在各种实际应用场合中发挥着重要作用。
（1）光学薄膜：PLD技术可以制备光学吸收系数高、热膨胀系数小的薄膜，其应用范围包括太阳能电池、半导体光伏和柔性显示器等。
（2）传感器：PLD技术可以制备各种类型的传感器，如湿度、温度、气体和化学传感器等。这些传感器可以用于监测大气污染、工业生产、环境保护等领域。
（3）生物医学：PLD技术可以制备出生物医学材料，如植入式人工器官、组织工程等。这些薄膜材料可以用于人类组织修复。
（4）半导体：PLD技术可以制备出一些新型半导体材料，如铜铟镓硒（CIGS）和二氧化钛等。这些新型材料被广泛应用于太阳能电池、显示器、传感器和光学器件等领域。
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结论：
激光脉冲沉积技术是一种快速强大的薄膜制备技术，其优点是可准确控制薄膜的晶体结构和化学成分。这种技术可以制备出用于丰富多彩的材料，因此在现代化学、电子、能源和生物制药等领域拓展应用前景广阔。

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