CN115874278A - 单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置及制备方法，单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置包括第一平台、第一驱动机构、第二平台、激光源与挡板，第一驱动机构驱动第一平台旋转，挡板位于第一平台与第二平台之间，挡板具有透过孔，透过孔用于供羽辉的中心区域穿过；制备方法采用上述的镀膜装置执行。挡板仅供羽辉的中心区域穿过，羽辉中心区域的原子能量较高且具有相同的取向，使基底上的薄膜能够以单一的取向外延生长，通过改变透过孔与基底的相对位置，可以改变羽辉在基底上的沉积区域，以在基底的表面形成多个连续分布的镀膜区，从而在基底上形成大面积的单晶外延薄膜。

Description

单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置及制备方法

技术领域

本发明涉及沉积薄膜制备技术领域，尤其涉及一种单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置及制备方法。

背景技术

脉冲激光沉积(PLD)是将激光聚焦于靶材上，使靶材表面的物质在高能量脉冲激光的轰击作用下瞬间蒸发、转化为含有靶材组分的等离子体羽辉，羽辉在基底上沉积形成薄膜的一种薄膜制备方式，激光脉冲沉积对靶材的物质成分没有限制，可以沉积多种类型甚至高熔点材料的薄膜。由于激光的能量较高，等离子体羽辉具有很强的方向性，羽辉不同区域处的原子取向不同，薄膜不能在基底上以单一取向外延生长，无法制备大面积的单晶外延薄膜。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，能够制备单晶外延薄膜。

本发明还提出一种执行上述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置的单晶外延薄膜制备方法。

根据本发明的第一方面实施例的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，包括：

第一平台，用于装载基底；

第一驱动机构，与所述第一平台连接，并用于驱动所述第一平台旋转；

第二平台，用于装载靶材，所述第一平台与所述第二平台相对设置；

激光源，用于向所述靶材发射激光束，以在所述靶材表面形成羽辉；

挡板，位于所述第一平台与所述第二平台之间，所述挡板具有贯穿的透过孔，所述透过孔用于供所述羽辉的中心区域穿过并沉积于所述基底的表面，以在所述基底的表面形成呈环形的镀膜区；

其中，供所述羽辉穿过的所述透过孔与所述基底的相对位置能够改变，以在所述基底的表面形成多个连续分布的所述镀膜区。

根据本发明实施例的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，至少具有如下有益效果：

本发明中设置了挡板对羽辉进行遮挡，仅供羽辉的中心区域穿过，使沉积于基底上的薄膜均为羽辉中心区域的原子组成，由于羽辉中心区域的原子能量较高且具有相同的取向，使基底上的薄膜能够以单一的取向外延生长，通过改变透过孔与基底的相对位置，可以改变羽辉在基底上的沉积区域，以在基底的表面形成多个连续分布的镀膜区，从而在基底上形成大面积的单晶外延薄膜。

根据本发明的一些实施例，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第一驱动件，所述第一驱动件与所述挡板连接，所述第一驱动件用于驱动所述挡板沿所述第一平台的径向移动，以改变所述透过孔与所述基底的相对位置。

根据本发明的一些实施例，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括调节板，所述调节板与所述挡板层叠设置，所述调节板用于遮挡所述透过孔，所述调节板能够相对所述挡板移动，以改变对所述透过孔的遮挡范围。

根据本发明的一些实施例，所述调节板具有遮挡部，所述遮挡部用于遮挡所述透过孔，所述遮挡部的边缘凹陷呈弧形。

根据本发明的一些实施例，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括调节板，所述调节板与挡板层叠设置，所述挡板具有多个所述透过孔，所述透过孔沿所述挡板的径向间隔分布，所述调节板具有通孔，所述调节板能够相对所述挡板移动，以使一个所述透过孔从所述通孔露出。

根据本发明的一些实施例，所述激光源能够发射多束激光束，所述挡板上设置有多个孔组，相邻所述孔组沿所述第一平台的径向分布，每一所述孔组内设置有多个所述透过孔，且多个所述透过孔均匀分布于同一圆周，所述孔组内的每一所述透过孔内均能够供一个所述激光束在所述靶材表面激发的所述羽辉的中心区域穿过，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括调节板，所述调节板与所述挡板层叠设置，所述调节板能够相对挡板移动，以露出其中一个所述孔组内的所述透过孔。

根据本发明的一些实施例，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第二驱动件，所述第二驱动件与所述挡板连接，所述第二驱动件用于驱动所述挡板沿所述第一平台与所述第二平台的排布方向移动，以改变所述挡板与第二平台之间的距离。

根据本发明的一些实施例，所述第二平台包括基座、靶材室与多个载台，所述载台用于装载所述基底，多个所述载台均安装于所述基座，所述靶材室具有缺口，至少部分所述基座与至少一个所述载台容置于所述靶材室的内部，所述基座能够相对所述靶材室运动，以使一个所述载台从所述缺口露出。

根据本发明的一些实施例，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括镜片组，所述镜片组位于所述激光源的前侧，所述镜片组用于调节所述激光束的发射路径，以改变所述激光束在所述靶材上的入射位置。

根据本发明的第二方面实施例的单晶外延薄膜制备方法，采用第一方面实施例的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置执行，包括如下步骤：

调整所述透过孔的位置和/或所述激光束在所述靶材上的入射位置，使所述羽辉的中心区域穿过所述透过孔；

所述激光源持续向所述靶材发射激光束，且同时所述第一驱动机构驱动所述第一平台转动，以在所述基底的表面形成镀膜区；

改变所述透过孔与所述基底的相对位置，以在所述基底表面形成多个连续分布的所述镀膜区。

根据本发明的一些实施例，每形成一个所述镀膜区后，改变所述激光束在所述靶材表面的入射位置，以及所述透过孔在所述第一平台的径向上与所述基底的相对位置。

根据本发明的一些实施例，包括如下步骤：

多次重复向所述基底沉积所述镀膜区，在所述基底表面沉积一层单晶外延薄膜；

替换所述靶材；

再次向所述基底沉积所述镀膜区，并在所述基底表面沉积剁成单晶外延薄膜。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置一个实施例的结构示意图；

图2为图1中挡板一个实施例的示意图；

图3为基底上镀膜区的示意图；

图4为基底上多个镀膜区的分布示意图；

图5为一个实施例中调节板对透过孔的遮挡示意图；

图6为另一实施例中调节板对透过孔的遮挡示意图；

图7为其他实施例中调节板对透过孔的遮挡示意图。

附图标记：

第一平台100；第一驱动机构200；第二平台300，基座310，靶材室320，载台330；激光源400；挡板500，透过孔510，孔组520；基底600，镀膜区610；靶材700；第二驱动机构800，转接件810；调节板900，遮挡部910，通孔920。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明的实施例中提供了一种单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置(以下简称镀膜装置)，用于在基底上沉积以单一取向外延生长的薄膜。参照图1，镀膜装置包括第一平台100、第一驱动机构200、第二平台300、激光源400与挡板500，第一平台100用于装载基底600，第二平台300用于装载靶材700，第一平台100与第二平台300相对设置，使基底600与靶材700相对，以便于靶材700表面轰击出的羽辉向基底600沉积；激光源400用于向靶材700发射激光，激光束轰击靶材700，使靶材700表面的材料被激发并形成羽辉；结合图1与图2，挡板500位于第一平台100与第二平台300之间，基底600装载于第一平台100并且靶材700装载于第二平台300后，挡板500位于基底600与靶材700之间，挡板500具有贯穿的透过孔510，靶材700表面被激发的羽辉可以穿过透过孔510向基底600表面沉积，第一驱动机构200与第一平台100连接，并用于驱动第一平台100旋转，基底600能够跟随第一平台100同步转动，当激光源400向靶材700发射激光束时，羽辉通过透过孔510向基底600沉积，随着基底600的持续转动，基底600的表面形成呈环形的镀膜区610(如图3所示)。

由于羽辉不同区域处的原子取向不同，羽辉完全沉积于基底600表面时不同区域的薄膜取向存在差异，材料在基底600表面生长出的晶体不能与基底600保持一致的晶体取向，导致材料无法在基底600表面外延生长，基底600表面不能形成取向单一的单晶外延薄膜。本发明的实施例中，设置了挡板500对羽辉进行遮挡，仅供羽辉的中心区域穿过，使沉积于基底600上的薄膜均为羽辉中心区域的原子组成，由于羽辉中心区域的原子能量较高且具有相同的取向，使基底600上的薄膜能够以单一的取向外延生长，并形成单晶外延薄膜；并且，供羽辉穿过的透过孔510与基底600的相对位置能够改变，在其中一个镀膜区610完成沉积后，通过改变透过孔510与基底600的相对位置，可以改变羽辉在基底600上的沉积区域，以在基底600的表面形成多个连续分布的镀膜区610(如图4所示)，使基底600的整个表面均沉积形成单晶外延薄膜。

需要说明的是，镀膜过程开始前，可以对基底600的温度、激光源400发射的激光束的能量、激光束光斑的形状与大小、靶材700与基底600的距离、挡板500与基底600的距离、透过孔510的大小、第一平台100的转动速度等参数进行调节，以保证羽辉中心区域与透过孔510相匹配，且羽辉能够沉积于基底600，并在基底600表面形成厚度均匀、取向单一的外延薄膜。

作为调节透过孔510与基底600相对位置的一个具体实施例，挡板500上设置有一个透过孔510，镀膜装置还包括第二驱动机构800，第二驱动机构800包括第一驱动件，第一驱动件与挡板500连接，第一驱动件用于驱动挡板500沿第一平台100的径向移动，挡板500移动时，透过孔510与基底600的相对位置同步发生改变。从而，在完成一个镀膜区610的沉积后，通过第二驱动机构800带动挡板500移动，改变透过孔510与基底600的相对位置，使羽辉能够沉积于基底600的其他区域，并通过第一驱动机构200带动第一平台100旋转，在基底600的另一区域形成环形的镀膜区610，重复多次后，即可在基底600的表面形成多个连续分布的镀膜区610。

进一步的，第一驱动件可以选择伺服电机、滚珠丝杆、伸缩结构等。如，第一驱动件设置为滚珠丝杆时，螺母螺接于丝杆上，螺母受导轨的导向限制，而只能沿导轨直线移动，丝杆的一端受电机、马达等旋转驱动件的驱动而转动，螺母与挡板500连接，丝杆转动时，螺母带动挡板500沿导轨移动，实现对透过孔510与基底600相对位置的调节；螺母相对于丝杆的转动螺距事先进行设置，使挡板500单次移动的距离恰好为相邻镀膜区610之间的间距，以保证相邻镀膜区610之间的连续性。又或者，第一驱动件设置为可伸缩的结构，可伸缩结构包括第一杆与能够相对第一杆伸缩的第二杆，第二杆插接于第一杆，挡板500连接于第二杆，通过使第二杆相对第一杆移动，调节挡板500的位置，达到改变透过孔510与基底600相对位置的目的。

镀膜装置还包括镀膜腔室，第一平台100、第二平台300与挡板500均位于镀膜腔室的内部，激光源400位于镀膜腔室外，激光源400所发射的激光束通过镀膜腔室的光学窗口进入镀膜腔室内。基于上述，第二驱动机构800还包括转接件810，转接件810穿设于镀膜腔室，其一端***镀膜腔室内并与挡板500连接，另一端位于镀膜腔室外并与第一驱动件连接，设置转接件810可以将第一驱动件与镀膜腔室的内部环境隔离，避免第一驱动件受到污染，从而提高第一驱动件的使用寿命。

作为上述透过孔510与基底600相对位置调节的进一步改进，如图5所示，镀膜装置还包括调节板900，调节板900与挡板500层叠设置，调节板900用于遮挡透过孔510，并且调节板900可以在第一平台100的径向上相对挡板500移动，以改变调节板900对透过孔510的遮挡范围。通过改变调节板900的位置，可以调节透过孔510允许羽辉通过的面积大小，以使挡板500上的透过孔510能够适用于具有不同能量及中心区域大小的羽辉，并保证只允许羽辉的中心区域通过，使基底600表面形成取向严格统一的单晶外延薄膜。

另外，通过设置调节板900对透过孔510进行遮挡来调节透过孔510露出范围的大小，挡板500上只需设置一个透过孔510，挡板500的结构更为简单，便于加工；如此，通过第一驱动机构200驱动挡板500移动来调节透过孔510与基底600的相对位置，使羽辉的中心区域对准透过孔510，通过调节板900的移动来调节透过孔510露出区域的大小，使羽辉能够穿过透过孔510，且透过孔510只允许羽辉的中心区域穿过，以保证基底600表面薄膜取向的一致性。

进一步的，靶材700被激发形成的羽辉呈椭球状，为使羽辉的中心区域能够穿过透过孔510，透过孔510的形状应与羽辉中心区域的形状相符，参照图5，透过孔510设置为圆形，圆形的透过孔510可供羽辉的整个中心穿过。并且，调节板900具有遮挡部910，遮挡部910用于遮挡透过孔510，遮挡部910位于调节板900的一侧，遮挡部910的边缘凹陷呈弧形，在遮挡部910对透过孔510进行遮挡时，透过孔510露出的区域的边界与遮挡部910的边缘共同限定出可供羽辉穿过的范围，由于遮挡部910的边缘与透过孔510的孔壁均为弧形，二者所限定的区域与羽辉中心区域的形状匹配度较高，因此，能够有效阻挡除中心区域以外的羽辉穿过透过孔510，保证基底600上形成取向单一的外延生长薄膜。

作为调节透过孔510与基底600相对位置的另一具体实施例，如图6所示，镀膜装置包括调节板900，调节板900与挡板500层叠设置，挡板500具有多个透过孔510，透过孔510沿挡板500的径向间隔分布，调节板900具有通孔920，通孔920的直径不小于透过孔510的直径，通孔920可供透过孔510露出，调节板900能够相对挡板500移动，调节板900移动时，可使不同的透过孔510从通孔920处透出，且调节板900与挡板500的相对位置固定后，通孔920内仅能供一个透过孔510露出；如此，通过改变调节板900相对挡板500的位置，可使不同的透过孔510露出，并供羽辉的中心区域从透过孔510穿过，由于多个透过孔510沿挡板500的径向分布，依次使羽辉穿过不同的透过孔510，在第一平台100转动时可在基底600上形成多个连续的镀膜区610。

作为调节透过孔510与基底600相对位置的又一具体实施例，如图7所示，激光源400能够发射多束激光束，激光源400内可以设置多个激光发射器或者由同一激光发射器发射多组激光束，挡板500上设置有多个孔组520，相邻孔组520沿第一平台100的径向分布，每一孔组520内设置有多个透过孔510，且多个透过孔510均匀分布于同一圆周上，激光源400的数量与每一孔组520内透过孔510的数量一致，每一激光束在靶材700表面的入射位置与孔组520内的一个透过孔510的位置相对应，孔组520内的每一透过孔510均能够供一个激光束在靶材700表面所激发的羽辉中心区域穿过，镀膜装置还包括调节板900，调节板900与挡板500层叠设置，调节板900能够相对挡板500移动，以露出其中一个孔组520内的所有透过孔510。

从而，在进行镀膜时，其中一个孔组520的所有透过孔510均供羽辉的中心区域穿过，在完成一个镀膜区610的沉积后，通过移动调节板900，露出另一孔组520内的所有透过孔510，如此，能够在基底600表面形成多个连续的镀膜区610。并且，镀膜过程中，所有激光束同时发射，并入射于靶材700的不同位置，靶材700不同位置处激发的羽辉能够同时通过不同的透过孔510向基底600沉积；此种设置方式，一方面，减小靶材700长时间被激发时材料能量衰减对镀膜均匀度的影响，另一方面，第一平台100无需转动一周，即可在基底600表面形成环形的镀膜区610，减小了第一平台100的转动角度，有利于提高镀膜效率。

需要说明的是，上述调节透过孔510与基底600相对位置的实施例中，调节板900均与挡板500层叠设置，调节板900位于挡板500朝向第二平台300的一侧，或者调节板900位于挡板500朝向第一平台100的一侧。在一个实施例中，调节板900设置于挡板500朝向第一平台100的一侧，以减小镀膜过程中调节板900所受的污染，并降低调节板900后期维护的频率。

在一个实施例中，第二驱动机构800还包括第二驱动件，第二驱动件与挡板500连接，第二驱动件用于驱动挡板500沿第一平台100与第二平台300的排布方向移动，以改变挡板500与第二平台300之间的距离，从而，挡板500与靶材700的间距发生变化，保证靶材700表面被激发的羽辉的中心区域能够穿过挡板500上的透过孔510，使羽辉中心区域与透过孔510定位调节更为灵活。

进一步的，第一驱动件与第二驱动件均集成于第二驱动机构800内。如，第二驱动件安装于第一驱动件，挡板500安装于第二驱动件，第一驱动件驱动第二驱动件沿第一平台100的径向移动，挡板500能够跟随第二驱动件同步移动，使挡板500具有沿第一平台100的径向以及沿第一平台100与第二平台300排布的方向进行移动的双自由度。或者，第一驱动件安装于第二驱动件，挡板500安装于第一驱动件，第二驱动件驱动第一驱动件沿第一平台100与第二平台300的排布方向移动，挡板500能够跟随第一驱动件同步移动，使挡板500具有沿第一平台100的径向以及沿第一平台100与第二平台300排布的方向进行移动的双自由度。

另外，在一个实施例中，参照图1，第二平台300包括基座310、靶材室320与多个载台330，载台330用于装载基底600，多个载台330均安装于基座310，靶材室320具有缺口，至少部分的基座310与至少一个载台330容置于靶材室320的内部，基座310能够相对靶材室320运动，基座310运动的同时带动载台330移动，使一个载台330从缺口处露出，激光源400激发装载于该载台330上的靶材700，靶材室320对其他载台330上的靶材700进行遮挡，避免靶材700受到污染。

具体的，基座310可以相对靶材室320转动，多个载台330沿基座310的周向间隔分布呈环形，基座310转动时，不同的载台330均能够移动至缺口处，基座310停止转动后，一个载台330从缺口处露出，且该载台330上装配的靶材700即为当前镀膜流程中所需激发的靶材700。或者，基座310相对靶材室320移动，多个载台330沿基座310的移动方向呈直线分布，基座310移动时，不同的载台330能够移动至缺口处，基座310停止移动后，一个载台330从缺口处露出。

本一个实施例中，镀膜装置还包括镜片组，镜片组位于激光源400的前侧，镜片组用于调节激光束的发射路径，以改变激光束在靶材700上的入射位置，使激光束能够激发靶材700的不同区域，并在靶材700的不同位置激发出羽辉。通过改变激光束的发射路径，可使靶材700的不同区域被激发，使靶材700得到有效利用，并保证基底600上镀膜的均匀度。镜片组内设置有一个或者多个镜片，通过改变镜片的角度，实现对激光束发射路径的调节。

被发明还提供了一种单晶外延薄膜制备方法(以下简称制备方法)，采用上述的镀膜装置执行，制备方法包括如下步骤：

调整透过孔510的位置和/或激光束在靶材700上的入射位置，使羽辉的中心区域穿过透过孔510；其中透过孔510的位置改变可以通过第一驱动件驱动挡板500沿第一平台100的径向移动，或者第二驱动件驱动挡板500沿第一平台100与第二平台300的排布方向移动实现，激光束在靶材700上入射位置的改变可以通过调节镜片组实现。然后，使激光源400持续向靶材700发射激光束，并且同时由第一驱动机构200气动第一平台100转动；靶材700被持续激发出羽辉，随着基材的转动，羽辉在基材的表面沉积形成镀膜区610。完成一个镀膜区610的沉积后，改变透过孔510与基底600的相对位置，以在基底600表面形成多个连续分布的镀膜区610，使基底600的整个表面均形成单一取向外延生长的薄膜；其中透过孔510与基底600相对位置的改变可以通过第一驱动件驱动挡板500沿第一平台100的径向移动，或者调节板900露出不同的透过孔510，或者调节板900露出不同的孔组520实现。

在镀膜前，改变调节板900与挡板500的相对位置，改变透过孔510露出区域的大小，以使透过孔510恰好供羽辉的中心区域穿过；或者，在镀膜前，改变激光束的光斑大小，使激光束所激发的羽辉的中心区域恰好从透过孔510穿过。在镀膜前，设置第一平台100的转动速度及转动角度，以在基底600表面形成所需厚度的薄膜，并保证薄膜厚度的均匀性。

另外，在一个实施例中，每形成一个镀膜区610后，改变激光束在靶材700表面的入射位置，以及透过孔510在第一平台100的径向上与基底600的相对位置。从而，每向基底600沉积一个新的镀膜区610，激光束均入射于靶材700之前未被激发的位置，以使靶材700所激发的羽辉具有较高的能量，并保证羽辉中心区域的原子取向一致，且不同镀膜区610内的薄膜厚度、薄膜取向一致；通过改变透过孔510与基底600的相对位置，使羽辉通过透过孔510沉积于基底600的不同位置，以在基底600表面形成多个连续的镀膜区610。

本申请的一个实施例中，制备方法还包括如下步骤：

多次重复的向基底600沉积镀膜区610，由于多个镀膜区610相互连续，因此镀膜区610能够不满基底600的表面，并在基底600表面形成一层取向一致的单晶外延薄膜。进而，替换靶材700，靶材700的替换可以通过基座310相对靶材室320移动，使不同的载台330从缺口露出实现。靶材700替换后，再次向基底600沉积镀膜区610，多次重复的向基底600沉积镀膜区610后，镀膜区610再次布满基底600的表面，以在基底600表面形成多层单一取向的单晶外延薄膜。

本实施例中，在不同层的薄膜沉积步骤之间设置了靶材700替换步骤，靶材700替换后，靶材700表面的材料未被激光束轰击，能够产生高能量羽辉；或者，靶材700替换后，靶材700的材料类型改变，可以在基底600表面形成多层不同类型的复合薄膜。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (12)

1.单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，其特征在于，包括：

第一平台，用于装载基底；

第一驱动机构，与所述第一平台连接，并用于驱动所述第一平台旋转；

第二平台，用于装载靶材，所述第一平台与所述第二平台相对设置；

激光源，用于向所述靶材发射激光束，以在所述靶材表面形成羽辉；

挡板，位于所述第一平台与所述第二平台之间，所述挡板具有贯穿的透过孔，所述透过孔用于供所述羽辉的中心区域穿过并沉积于所述基底的表面，以在所述基底的表面形成呈环形的镀膜区；

其中，供所述羽辉穿过的所述透过孔与所述基底的相对位置能够改变，以在所述基底的表面形成多个连续分布的所述镀膜区。

2.根据权利要求1所述的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，其特征在于，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第一驱动件，所述第一驱动件与所述挡板连接，所述第一驱动件用于驱动所述挡板沿所述第一平台的径向移动，以改变所述透过孔与所述基底的相对位置。

3.根据权利要求2所述的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，其特征在于，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括调节板，所述调节板与所述挡板层叠设置，所述调节板用于遮挡所述透过孔，所述调节板能够相对所述挡板移动，以改变对所述透过孔的遮挡范围。

4.根据权利要求3所述的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，其特征在于，所述调节板具有遮挡部，所述遮挡部用于遮挡所述透过孔，所述遮挡部的边缘凹陷呈弧形。

5.根据权利要求1所述的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，其特征在于，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括调节板，所述调节板与挡板层叠设置，所述挡板具有多个所述透过孔，所述透过孔沿所述挡板的径向间隔分布，所述调节板具有通孔，所述调节板能够相对所述挡板移动，以使一个所述透过孔从所述通孔露出。

6.根据权利要求1所述的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，其特征在于，所述激光源能够发射多束激光束，所述挡板上设置有多个孔组，相邻所述孔组沿所述第一平台的径向分布，每一所述孔组内设置有多个所述透过孔，且多个所述透过孔均匀分布于同一圆周，所述孔组内的每一所述透过孔内均能够供一个所述激光束在所述靶材表面激发的所述羽辉的中心区域穿过，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括调节板，所述调节板与所述挡板层叠设置，所述调节板能够相对挡板移动，以露出其中一个所述孔组内的所述透过孔。

7.根据权利要求1所述的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，其特征在于，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第二驱动件，所述第二驱动件与所述挡板连接，所述第二驱动件用于驱动所述挡板沿所述第一平台与所述第二平台的排布方向移动，以改变所述挡板与第二平台之间的距离。

8.根据权利要求1所述的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，其特征在于，所述第二平台包括基座、靶材室与多个载台，所述载台用于装载所述基底，多个所述载台均安装于所述基座，所述靶材室具有缺口，至少部分所述基座与至少一个所述载台容置于所述靶材室的内部，所述基座能够相对所述靶材室运动，以使一个所述载台从所述缺口露出。

9.根据权利要求1所述的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置，其特征在于，所述单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置还包括镜片组，所述镜片组位于所述激光源的前侧，所述镜片组用于调节所述激光束的发射路径，以改变所述激光束在所述靶材上的入射位置。

10.单晶外延薄膜制备方法，其特征在于，采用权利要求1至9中任一项所述的单晶外延薄膜激光脉冲镀膜装置执行，包括如下步骤：

调整所述透过孔的位置和/或所述激光束在所述靶材上的入射位置，使所述羽辉的中心区域穿过所述透过孔；

所述激光源持续向所述靶材发射激光束，且同时所述第一驱动机构驱动所述第一平台转动，以在所述基底的表面形成镀膜区；

改变所述透过孔与所述基底的相对位置，以在所述基底表面形成多个连续分布的所述镀膜区。

11.根据权利要求10所述的单晶外延薄膜制备方法，其特征在于，每形成一个所述镀膜区后，改变所述激光束在所述靶材表面的入射位置，以及所述透过孔在所述第一平台的径向上与所述基底的相对位置。

12.根据权利要求10或11所述的单晶外延薄膜制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

多次重复向所述基底沉积所述镀膜区，在所述基底表面沉积一层单晶外延薄膜；

替换所述靶材；

再次向所述基底沉积所述镀膜区，并在所述基底表面沉积剁成单晶外延薄膜。

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