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,他感觉没啥危险,便上前检查空气泵。
这个发现让所有人都愣住了。
「盯着没有问题啊。」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。」
陈婉清试图绷住脸庞上的笑容,然而没有成功,还是笑了出来。
「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。
许秋轻摇了摇头,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,包括靶材名称、密度和Z因数等。
膜厚仪的原理并不是直接测量膜厚,而是通过间接法计算得到。
在蒸镀过程中,靶材分子到达晶振片处,会产生电信号,经过拟合计算可将电信号转化为蒸镀速率,最后将速率与时间相乘得到膜厚。
调好膜厚仪后,数显屏幕上显示:
蒸镀材料为钙,速率为0.00埃每秒,膜厚为0.00埃。
同一时间,许秋观察到总控台上面有两个气压计,行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,不仅如此一个则处于未工作状态。
「为什么要安装两个气压计呢?」许秋疑惑道。
「两者的压强测定范围不同,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:
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「准备工作都好了,开始抽真空吧。」
许秋点点头,按下机械泵的启动键,同一时间打开超真空挡板阀,又是一阵轰鸣声传来。
「蒸镀操作的噪音有点大啊。」习惯了之前静谧实验环境的许秋,忍不住吐槽道。
「是啊,但是渐渐地你就会适应的。」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,压强终究降至20帕以下,许秋关闭超真空挡板阀,打开分子泵。
谁也没有料到会是这样的结果。
分子泵的转速要从0逐渐加速至27000r.p.m.后,它才可以正常工作,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,分别为27和30摄氏度。
他打开设定界面。
这块屏幕采用的是计算器上那种「日」字型的显示方法,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,许秋花了点时间弄了然每个参数的意义后,手动设定升温程序:
SP1 30
RATE 30
TIME 60
SP2 400
RATE 30
TIME 3
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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,等待60分钟;
第二阶段,以30摄氏度每分钟的速率升至400摄氏度,等待3分钟;
第三阶段,以20摄氏度每分钟的速率升至520摄氏度,等待100分钟。
光影交错间,时间缓缓流动。
确认无误后,他长按启动键,启动程序。
升温程序需要跑一个多小时。
在此期间,许秋向学姐请教了真空系统的工作原理。
陈婉清讲解道:「机械泵,最多只能将舱内压强降至零点几帕,一定要使用分子泵才能将压强降低至十的负五次方帕这样东西数量级,从而达到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,采用超真空挡板阀,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,才能使蒸镀舱内压强达到1E-5级别。
这个时间在半小时至某个半小时之间。
倘若一个半小时过后仍无法达到这样东西真空度,通常有两种情况。
一种是体系气密性不好,比如在关舱门时,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。」
即便系统里也有影像资料供许秋学习,但他觉着还是听学姐讲解更好几分。
主要是两个人站一起,始终不互动也蛮局促的。
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……
一小时后。
真空计示数达到5.2E-5帕,升温程序也进入第二阶段,一切正常。
十二分钟后。
温度示数达到400摄氏度,膜厚仪显示的实时蒸镀速率,在-0.01至0.01埃每秒之间波动,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埃每秒之间波动。
当温度达到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,在等待了约十秒钟后,同一时间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。
……
待膜厚仪示数达到100埃时,许秋迅速关闭样品挡板。
之后,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。
这样东西加热装置很简单,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,通过调节电位器,便行改变电路中的电流大小。
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。
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当电流达到16安培时,膜厚仪上蒸镀速率开始有了示数。
电流达到18安培后,许秋等待了几秒,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,之后迅速回落至1.8,之后缓慢地下降至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的偏离值超过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。
……
待膜厚仪示数达到1000埃时,许秋迅速按下样品挡板。
随后缓慢地扭动电位器,将电流归零。
接着关闭超真空挡板阀,停止分子泵。
等待十分钟后,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,感慨道。
「这么多操作,竟零失误,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,甚至还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,他赶紧把笑容收敛住,面色严肃的向手套箱走去。
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进入手套箱,许秋旋开舱门上下的旋钮,开始拉舱门。
咦,舱门如何拉不下来?
琢磨了一会儿,许秋明白了,因为蒸镀结束后,舱体内部还是真空状态。
于是他转头看学姐,可她宛如并没有主动解答的意思。
这么记仇啊。
他只好问道:「学姐,这样东西如何弄?」
陈婉清指了指手套箱侧面,开口说道:
「那边有某个接通氮气瓶的阀门,行往蒸镀舱内充氮气。」
许秋走过去,轻轻旋开阀门,「嘶嘶」的气流声传来。
10秒后。
20秒后。
30秒后。
远处的景色在视线中渐渐模糊。
没啥动静啊。
「学姐,什么时候停下来呢?」许秋忍不住询问道。
「继续放气。」陈婉清面无表情道。
「哦。」
40秒后。
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50秒后。
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60秒后,正当许秋打算复又发问时。
「砰!」
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