Laser deposition of metallic alloys and multilayers

Stoichiometry issues in pulsed-laser deposition of alloys grown from multicomponent targets

“…However, it is well known that such favorable results do not occur under all experimental conditions. Systems ranging from simple two-component metallic systems [2,3] and semiconductor systems [4], to more complicated superconducting oxides [5] and ferroelectrics [6] have shown non-stoichiometric transfer of the target composition. The majority of the literature focuses on techniques to overcome this obstacle.…”

Multilagenzonenplatten für die Mikroskopie mit harter Röntgenstrahlung

“…4.2). Aufgrund der stark gerichteten Plasmaausbreitung erfolgt die Substratbeschichtung zudem mit einem Schichtdickengradienten mit cos n ϕ-Verteilung, wobei 8 ≤ n ≤ 40 und ϕ der Winkel zur Targetnormalen ist [161], sodass mit der Änderung der Ausbreitungsrichtung auch eine entsprechende Reduktion der Depositionsrate einhergeht [162]. Mit dem Abschluss des Si-Zapfenwachstums stabilisiert sich die Orientierung der Plasmakeule und die Ratenabnahme wird nun durch einen linear getriebenen Prozess dominiert, der vermutlich auf ein von Überrauigkeiten getriebenes, dynamisches Gleichgewicht zurückzuführen ist.…”

Laser modification of the materials surface layer – a review paper

“…The thin film grows with velocity reaching of a few dozens of nanometer/pulse. The PLD is probably one of the simplest techniques for thin films manufacture [90][91][92]. The vapor cloud emitted from the target material during ablation process show many singularities, different from these of vapors formed in other PVD techniques [89][90][91].…”

“…In general, as the pulse length is shortened, energy is more rapidly deposited into the material leading to a more rapid material ejection. With a laser beam of short wavelength (high photon energy) the photo-chemical mechanisms for ablation are active (direct bond-breaking, and explosive disintegration of the material lattice), indeed rather sublimation of material (being in solid state form) than its evaporation from the liquid phase occurs [88][89][90][91]. With higher fluence and longer wavelength (lower photon energy) melting, boiling and vaporization take place (frequently explosive boiling happens) [90,91].…”