单晶薄膜生长18学时-专业物理实验课

管 薄膜材料的应表面改耐磨及表面防护涂能量变换薄膜与器传感集成光学器磁记录薄膜和光薄基础物理上的应分子(MolecularBeam分子束外延在真空腔内料温、蒸在纳米甚至原子尺度上精确设计和控制量子GrowthModesin生长温度Frank-vande

2D

3Dislandmode

MBE结构示意 MBE蒸发热蒸(KnudsenDiffusionCell,K-cell)，热罩一般由Ta或者Mo做成。(PBN)(Al2O3)或石墨做成。 MBE蒸发 MBE生长过 SurfaceReciprocalRealspacelatticevectors:a1&Reciprocallattice a2*(forthea1.a2*=a1*.a2= .a1*=a2.a2*= .a1*=| .a1*DiffractionPatternsof5Plane真真空的定真空的基本特气体分子或带电粒子的平均自 ： 例如：RT,氦气的平均自由程 109Torr50 （大气中：7真空度的单位与区域划1Torr≈133Pa≈1.33mbar真空超

1atm~110110 ~11031103~11081108~1101211012真空的获密闭空间的营造—真空气体分子的抽取—真空气体搬运RotaryvaneDiaphragmScrew

气体吸附SublimationvaporizationIongetterCryoNon-evaporablegetterRotaryvaneRVP103TorrScoll102Torr1~1010TorrHiPace300DN100CF-Cryo

10-

~1011Torr Iongetter10-

~1011TorrSublimationvaporizationTi小真空的测Direct,gas-independentpressurePiezo-diaphragmvacuumCapacitivediaphragmvacuum（4）真空的测Indirect,gas-dependentpressurePirani(thermaltransfer)vacuum（4）真空的测Indirect,gas-dependentpressureColdcathodeionizationvacuum（4）真空的测Indirect,gas-dependentpressureHotcathodeionizationvacuum（4）真空的测当STM针尖与样品表面距离 STM工恒流模 恒高模zxzx通过改变样品和针尖之间的电压记录IARPES的基本原德国物理学家RudolfHertz

解释（1905年 TheNobelPrizeinPhysics“ForhisservicestoTheoreticalPhysics,andespeciallyforhisdiscoveryofthelawofThePhotoelectric-Z-ZeYXPhotoemittedPhotoemittedelectronsinVacuumalongdifferentanglesEkin,EnergyMomentumEnergyMomentumConservation:K||=k||+EB=h固体中电子的状态(E,k,E—能量；k—动量;s—自旋e.g.XXe.g.XXLL p2/2mh2k2 测量材料电子结构的最直接有效质有效质E-k散射速散射速EDC超导能EDC赝能EDCEDC载流子浓载流子浓FermisurfaceFermi决定材料宏观性质的重要微观参Electron

eldetectorHemisphericalDetector2nd

3rdgeneration Spatial StateoftheE=10A=.1AngularBand andFermiSk||- SGS光源（Light气体放电ConventionalUVsource:gasdischargelampDischargepressure:~1torrDoubledifferentialpummaintainspressuregradient(~1torr-10-9torr)ofUVlinesHeI:transition(2p1s)fromneutralatomHeII:transitionfromsinglyionizedHe+HeI：21.2eVHeII：40.8光源（Light同步辐射Byusinginsertiondevices,brillianceofsynchrotronradiationcanbefurtherincreasedby2–3ordersofmagnitudeormore.光源（Li