研究目的:

脈衝雷射蒸鍍製程係利用高功率脈衝雷射光束，經聚焦後導入真空腔內之靶材，雷射光束照射靶材表面，使得靶材表面吸收高能量，而瞬間氣化形成一團具有高動能的電漿氣體，噴射至待鍍基板上形成薄膜。由於此為一非平衡態的生長薄膜方式，所以基座上薄膜的成分比例幾乎與原靶材相同，特別適用於多元複合材料或摻雜材料之鍍膜，薄膜厚度也可準確的由脈衝雷射的發數所控制，若再加以良好生長條件的控制下，即可成長出高品質的磊晶薄膜，因此脈衝雷射蒸鍍製程在許多材料之磊晶薄膜、超晶格薄膜及奈米結構薄膜上等皆有著相當大的應用。

實驗設備:

雷射源：Nd : YAG 脈衝雷射
       可選擇 1064 nm, 532 nm, 355 nm, 266 nm 四個波長
脈衝寬度：~ 10 ns
最大脈衝頻率：10 Hz
每發脈衝能量：1 J (1064nm)
                            475 mJ (532nm)
                            300 mJ (355nm)
                            130 mJ (266nm)
基板溫度最高可至攝氏800度
背景壓力 ~ 10e-7 torr

應用領域:

鐵電材料為現今應用相當廣的材料之一，(PbZn1/3Nb2/3O3)1-x-(PbTiO3)x、(PZT)、(PbZrO3-PbTiO3)、(PbMg1/3Nb2/3O3)1-x-(PbTiO3)x、(PZN-xPT)、(PMN-xPT) 等晶體材料具有高室溫壓電常數，所以在高效能轉換器 (E-field => strain) 及感應器(strain => E-field) 上有相當大的應用潛力，由於鐵電材料的特性與其晶體結構息息相關且若能成長成薄膜結構，更能加深其應用價值，所以我們可以發揮脈衝雷射蒸鍍製程成長薄膜的特性，利用脈衝雷射蒸鍍法來成長一系列不同成分之(PZT)、(PZN-xPT)及(PMN-xPT) 的磊晶薄膜，一方面藉由成長此類薄膜來增進對脈衝雷射蒸鍍的了解，進而改善脈衝雷射蒸鍍之條件與製程，另一方面進行對薄膜鐵電特性的量測，了解此類薄膜的物理特性，以期能在應用層面上有所助益。