钙钛矿材料的吸附控制异晶生长

本文提出使用激光加热既作用于基底又作用于真空腔体内热蒸发源的方式，以实现从极高真空度到气体均分子路径长度接近或略大于源-基板距离的压力范围内的异晶生长。该方法结合了分子束烧结（MBE）和脉冲激光沉积（PLD）的优势，允许在任意气体或分子束的高背景压力下实现纯度极高且可连续变化配比的沉积。理论和初步实验表明，该装置能够在分子氧气背景下类似生长 GaAs 那样在吸附控制 regime 下生长复杂氧化物，如 SrTiO$_3$。这种 regime 既无法通过 MBE 实现，也无法通过 PLD 实现，使激光异晶生长方法成为探索新生长 regime 的独特工具，具有潜在用于制造如掺杂异质结构等低水平背景杂质结构的能力，这些结构是当前技术难以合成的。该沉积腔体的技术简单性和高度紧凑尺寸，使其能够轻易快速地在不同材料系统之间进行切换，并高效合成涉及腐蚀性成分的新材料。与 PLD 不同，该方法可以直接以直观方式扩展到大型基板尺寸，为从科研到大规模生产提供了直接路径。