EFM3的使用

EFM3是小型的电子束蒸发源,可以用来制备直径不超过15mm的薄膜。在我们设备上,用来制备自旋分辨的Fe膜。

参数表

EFM参数表

图 60 EFM参数表

电极接线

  1. 4pin的feedthrough提供灯丝电流以及热电电压

  2. SHV-SHV同轴线提供高压

  3. flux monitor提供束流监测 BNC线

检查

  1. 4pin, A和B之间的电阻应该小于1Ω,这些pin之间都需要对地绝缘

  2. 4pin,D和C之间以及到地之间的电阻应该小于2Ω

  3. 检查HV和地之间,以及HV和灯丝之间的电阻,需要大于2MΩ。加高压到400V,观察有无打火出现。是不是可以用耐压表进行测试。

如何装样金属棒

  1. 棒的总长度不应该超过50mm,通常来说45mm。在退回到最远的状态时,棒的顶端不能和灯丝定义的平面接触

  2. 棒的直径1.5-2.5mm,通常来说2mm

  3. 装棒的时候,推进器要退回到最远,不然有可能在插入的过程中损坏灯丝

  4. 棒要尽量做到直,不能有弯曲

  5. 检查棒安装的同轴性,通过顶部束流出来的口观察,建议在真空外组一个仔细对准(精准到±1mm)

    Note

    将源取下来后,建议将蒸发源摆动360°测试灯丝电阻是否接地,若有微调灯丝固定螺丝,使得各个朝向下灯丝都对地绝缘。

操作

烘烤

使用前需要烘烤,最高可以到250°C。烘烤前需要把接线和水管移除,并吹干水。

除气

  1. 烘烤之后需要进行除气,除气时气压不能超过5E-6mbar。除气过程中不能接水管,不然的话水冷罩的温度没法超过100°C。除气时,所有水都需要吹走。

  2. 温度可以从热电偶读取,不能超过300°C。

  3. 除气过程中,shutter保持关闭。防止杂质污染样品

用灯丝加热除气

  1. 高压设为0V

  2. 灯丝电流缓慢升到2.7A

  3. 铜的水冷罩会逐渐升温。通常来说会经历1-2小时,来达到200-300℃。

  4. 我们是一般加热到 220度以上保持几个小时直到气压明显下降,然后等它一晚上慢慢降温,这个过程始终保持 turbo 开着,因为气压可能到-7

蒸发源除气以及使用

两者步骤一致

  1. 连接并打开水冷

  2. 将高压加到1000V

  3. 逐渐升高灯丝电流到1.7A,再继续增加电流知道看到Emission电流出现以及flux monitor显示1nA左右

  4. 如果没有电流出现,需要调整棒的位置。缓慢将棒推进并慢慢,注意不要接触到灯丝。逐渐增加电流到想要的束流。

  5. 注意如果出现一个flux monitor突然的增加,快速将发射电流下降

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图 61 EFMwhite

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图 62 EFMblack