厂家:k-Space Associates, Inc.
型号:kSA ACE
kSA ACE 在线原位原子束流监测设备,它利用原子吸收光谱的原理来测量对应原子种类的通量率。该设备可整合到MBE分子束外延,磁控溅射系统、电子束/热蒸发系统和PLD脉冲激光沉积等设备上,实时原位检测原子束流密度、生长速率,实现对薄膜成分控制。
kSA ACE 该系统使用空心阴极灯 (HCL) 产生所要测量元素的原子发射谱,使用固态光谱仪来原位测量吸收光谱,同时使用第二个光谱仪监测 HCL 的信号漂移。由于该技术本质上是测量特定材料的吸收光谱,因此信号不会对腔室中的其他种类的材料物质或辐射做出响应。kSA ACE 可以独立测量每种待测材料,在多源蒸发或共溅射过程中提供特定材料束流通量监测控制。凭借其在连续操作下长期可重复性,应用于III-V 和 II-VI 化合物、半导体器件、薄膜传感器、太阳能电池、光学涂层、X 射线光学器件、平板显示器等领域的薄膜生长监控。
kSA ACE 可将多达三个阴极灯 (HCL) 的发射光谱组合成一个共线光束,并且测量过程中光束被分成参考通道和信号通道。参考通道和信号通道均由光谱仪连续监测,该光谱仪可同时监测多达三个元素。参考通道为 HCL 强度波动提供连续校正。信号光束通过光纤耦合到处理腔室上的透镜单元,然后光束通过蒸发源束流,从而引起原子吸收特征谱线衰减,此衰减与信号通道光束体积内的原子密度成比例关系。此外,该系统还包括一个氙气闪光灯光源,以校正视口涂层对测量产生的影响。整个光学系统保持温度稳定,以确保设备长期运行的稳定性。

1. 通过特定元素的原子吸收光谱提供对原子束流通量的实时监测,每个系统可测量多大三种元素,可实时测量生长速率和束流通量密度。
2. 提供与吸收率或生长速率成比例的TCP/IP模拟电压输出,用于过程控制。
3. 系统主要包括:kSA ACE 机架、光学配件、探测器、光源和kSA ACE 软件等。


主要功能
实时束流密度测量
实时生长速率测量
实时成分控制
主要应用
MEB(分子束外延)
蒸发镀膜:电子束、离子束辅助、热蒸发等
溅射镀膜:RF/DC磁控,离子束等
PLD(脉冲激光沉积)
等离子体刻蚀
Ag, Al, Au, Ba, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Ca, Cu, Dy, Fe, Ga, Ge, Hf, In, La, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Si, Sn, Sr, Ta, Ti, W, Y, Zn, Zr etc.

软件截图
1. 3种源的传输率-时间图(该案例中,三种源为In, Ga, Al)
2. 实时HCL光谱图(显示了三种源的原子发射谱线)
3. 3种源的HCL信号强度(特征发射谱线采用了5nm wide windows)
4. 3种源的HCL参考通道 信号强度(参考通道用于实时补偿光源信号的漂移)
5. 光源灯泡工作电压
6. 3种源对应的实时绝对传输率
7. 测量软件配置窗口