空气泵发出一声巨响,随后传来“咣咣咣”的声响。
许秋吓的一激灵,朝后缩了一下身子。
等了一会儿,他感受没什么危险,便上前检查空气泵。
“看着没有问题啊。”他向学姐道。
“确实没问题,这是正常情况。现在是发动机在通过曲轴,驱动活塞向储气筒内打气,等到储满气后,就会自动停下。”
陈婉清试图绷住脸上的笑容,但是没有乐成,照旧笑了出来。
“学姐你是故意的吧。”许秋做出一副愤慨的样子。
“怎么会呢,我是那样的人嘛。”陈婉清笑道。
许秋摇了摇头,回到总控台,继续实验。
他打开总控开关,膜厚仪的数显屏幕亮起。
许秋先检查膜厚仪的参数是否设置正确,包罗靶材名称、密度和Z因数等。
膜厚仪的原理并不是直接丈量膜厚,而是通过间接法盘算获得。
在蒸镀历程中,靶材分子到达晶振片处,会发生电信号,经过拟合盘算可将电信号转化为蒸镀速率,最后将速率与时间相乘获得膜厚。
调好膜厚仪后,数显屏幕上显示:
蒸镀质料为钙,速率为0.00埃每秒,膜厚为0.00埃。
同时,许秋视察到总控台上面有两个气压计,可以实时监测蒸镀舱内的压强。
其中一个示数为一个大气压,即1.0E5帕,另外一个则处于未事情状态。
“为什么要安装两个气压计呢?”许秋疑惑道。
“两者的压强测定规模差异,前者约为0.1到10000帕,后者约为十的负六次方到1帕。”陈婉清道,随后又补了一句:
“准备事情都好了,开始抽真空吧。”
许秋点颔首,按下机械泵的启动键,同时打开超真空挡板阀,又是一阵轰鸣声传来。
“蒸镀操作的噪音有点大啊。”习惯了之前平静实验情况的许秋,忍不住吐槽道。
“是啊,不外慢慢你就会适应的。”陈婉清道。
机械泵启动后,气压计的示数快速减小。
从1.0E5,迅速变为3.2E4,然后是8.9E3,直至1E3帕左右,下降速度才开始变慢。
过了两分钟左右,压强终于降至20帕以下,许秋关闭超真空挡板阀,打开分子泵。
分子泵的转速要从0逐渐加速至27000r.p.m.后,它才可以正常事情,约需要耗时10分钟。
待分子泵运转平稳后,许秋打开束源炉挡板,然后启动束源炉的升温控制装置。
装置的屏幕上显示有束源炉当前温度和设定温度,划分为27和30摄氏度。
他打开设定界面。
这块屏幕接纳的是盘算器上那种“日”字型的显示要领,主要用于数字显示,所以显示出来的字母都很抽象。
还好都是常用的单词,许秋花了点时间弄明白每个参数的意义后,手动设定升温法式:
SP1 30
RATE 30
TIME 60
SP2 400
RATE 30
TIME 3
SP3 520
RATE 20
TIME 100
第一阶段,以30摄氏度每分钟的速率升至30摄氏度,期待60分钟;
第二阶段,以30摄氏度每分钟的速率升至400摄氏度,期待3分钟;
第三阶段,以20摄氏度每分钟的速率升至520摄氏度,期待100分钟。
确认无误后,他长按启动键,启动法式。
升温法式需要跑一个多小时。
在此期间,许秋向学姐请教了真空系统的事情原理。
陈婉清解说道:“机械泵,最多只能将舱内压强降至零点几帕,必须使用分子泵才气将压强降低至十的负五次方帕这个数量级,从而到达蒸镀实验所需的最低真空度要求。
分子泵只能在低压强下使用。所以在压强大于20帕时,接纳超真空挡板阀,阻隔分子泵和蒸镀舱连接;当压力低于20帕时将其关闭,再使分子泵和蒸镀舱连通。
分子泵启动后,还需要较长的时间,才气使蒸镀舱内压强到达1E-5级别。
这个时间在半小时至一个半小时之间。
如果一个半小时事后仍无法到达这个真空度,通常有两种情况。
一种是体系气密性欠好,好比在关舱门时,门缝处夹了一个塑料袋;
另一种情况是舱体内蒸镀残留物过多,需要清理。”
虽然系统里也有影像资料供许秋学习,但他觉得照旧听学姐解说更好一些。
主要是两小我私家站一起,一直不互动也蛮尴尬的。
……
一小时后。
真空计示数到达5.2E-5帕,升温法式也进入第二阶段,一切正常。
十二分钟后。
温度示数到达400摄氏度,膜厚仪显示的实时蒸镀速率,在-0.01至0.01埃每秒之间颠簸,膜厚显示仍为0.00埃。
三分钟后。
温度示数继续增加,直至480摄氏度左右,蒸镀速率开始在0.00至0.03埃每秒之间颠簸。
当温度到达520摄氏度后,蒸镀速率维持在0.20至0.30埃每秒。
许秋先开启样品台旋转,在期待了约十秒钟后,同时打开样品挡板并将膜厚仪的膜厚计数器归零。
钙要蒸镀10纳米的厚度,也就是100埃。
……
待膜厚仪示数到达100埃时,许秋迅速关闭样品挡板。
随后,他将束源炉升温数控装置关闭,让束源炉自然降温。
最后,将膜厚仪的参数改为铝的参数。
……
半小时后。
束源炉的温度降低至77摄氏度。
许秋关闭钙的束源炉挡板,打开电流加热装置。
这个加热装置很简朴,就是把电源、钨篓、电位器(类似于滑动变阻器)、保险丝、电流计连在一起,通过调治电位器,便可以改变电路中的电流巨细。
许秋缓慢扭动电位器的旋钮,使电流计示数从0逐渐增加至18安培。
当电流到达16安培时,膜厚仪上蒸镀速率开始有了示数。
电流到达18安培后,许秋期待了几秒,然后同时打开样品挡板并清零膜厚仪的膜厚计数器。
蒸镀速率则先是从0.2、0.3迅速提升至3.0,随后迅速回落至1.8,之后徐徐下降至1.7,1.6埃每秒……
电流计的示数也会随着时间变化,忽上忽下。
每当其相较于18的偏离值凌驾1时,许秋就将其调至18。
铝的厚度要求是100纳米,也就是1000埃。
……
待膜厚仪示数到达1000埃时,许秋迅速按下样品挡板。
然后徐徐扭动电位器,将电流归零。
接着关闭超真空挡板阀,停止分子泵。
期待十分钟后,分子泵转速从27000r.p.m.降至0,关闭其开关。
最后,关闭机械泵,关闭总控台。
…………
“终于结束啦!”许秋长吁了一口气,感伤道。
“这么多操作,居然零失误,厉害呀!”陈婉清赞叹道。
“这都是学姐教的好。”许秋道。
“行啦,别谦虚了,你的科研天赋我心里有数。
想想我当初学蒸镀,可是没少让魏老师头疼,不是忘记开空气泵,就是忘开挡板,甚至另有一次忘记放基片了。”陈婉清道。
听到最后一句,许秋没忍住笑了出来。
看到学姐在瞪着他,他赶忙把笑容收敛住,面色严肃的向手套箱走去。
进入手套箱,许秋旋开舱门上下的旋钮,开始拉舱门。
咦,舱门怎么拉不下来?
琢磨了一会儿,许秋明白了,因为蒸镀结束后,舱体内部照旧真空状态。
于是他转头看学姐,可她似乎并没有主动解答的意思。
这么记仇啊。
他只好问道:“学姐,这个怎么弄?”
陈婉清指了指手套箱侧面,说道:
“那边有一个接通氮气瓶的阀门,可以往蒸镀舱内充氮气。”
许秋走已往,轻轻旋开阀门,“嘶嘶”的气流声传来。
10秒后。
20秒后。
30秒后。
没什么消息啊。
“学姐,什么时候停下来呢?”许秋忍不住问道。
“继续放气。”陈婉清面无心情道。
“哦。”
40秒后。
50秒后。
60秒后,正当许秋计划再次发问时。
“砰!”