脈沖激光沉積 （PLD），就是將激光聚焦于靶材上一個(gè)較小的面積，利用激光的高能量密度將部分靶材料蒸發(fā)甚至電離，使其能夠脫離靶材而向基底運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而在基底上沉積，從而形成薄膜的一種方式。

脈沖激光沉積 （PLD）原理
整個(gè)PLD鍍膜過(guò)程通常分為三個(gè)階段。
1.激光與靶材相互作用產(chǎn)生等離子體。激光束聚焦在靶材表面，在足夠高的能量密度下和短的脈沖時(shí)間內(nèi),靶材吸收激光能量并使光斑處的溫度迅速升高至靶材的蒸發(fā)溫度以上而產(chǎn)生高溫及燒蝕，靶材汽化蒸發(fā)，有原子、分子、電子、離子和分子團(tuán)簇及微米尺度的液滴、固體顆粒等從靶的表面逸出。這些被蒸發(fā)出來(lái)的物質(zhì)反過(guò)來(lái)又繼續(xù)和激光相互作用，其溫度進(jìn)一步提高，形成區(qū)域化的高溫高密度的等離子體，等離子體通過(guò)逆韌致吸收機(jī)制吸收光能而被加熱到104K以上，形成一個(gè)具有致密核心的明亮的等離子體火焰。

2.等離子體火焰形成后，其與激光束繼續(xù)作用，進(jìn)一步電離，等離子體的溫度和壓力迅速升高，并在靶面法線(xiàn)方向形成大的溫度和壓力梯度,使其沿該方向向外作等溫（激光作用時(shí)）和絕熱（激光終止后）膨脹， 此時(shí)，電荷云的非均勻分布形成相當(dāng)強(qiáng)的加速電場(chǎng)。在這些極端條件下，高速膨脹過(guò)程發(fā)生在數(shù)十納秒瞬間，迅速形成了一個(gè)沿法線(xiàn)方向向外的細(xì)長(zhǎng)的等離子體羽輝。

3.等離子體在基片上成核、長(zhǎng)大形成薄膜。激光等離子體中的高能粒子轟擊基片表面，使其 產(chǎn)生不同程度的粗射式損傷，其中之一就是原子濺射。入射粒子流和濺射原子之間形成了熱化區(qū)，一旦粒子的凝聚速率大于濺射原子的飛濺速率，熱化區(qū)就會(huì)消散，粒子在基片上生長(zhǎng)出薄膜。


脈沖激光沉積 （PLD）特點(diǎn)
脈沖激光沉積技術(shù)是目前有前途的制膜技術(shù)， 該技術(shù)簡(jiǎn)單且很多優(yōu)點(diǎn)。
(1)可對(duì)化學(xué)成分復(fù)雜的復(fù)合物材料進(jìn)行全等同鍍膜,易于保證鍍膜后化學(xué)計(jì)量比的穩(wěn)定。與靶材成分容易一致是PLD的優(yōu)點(diǎn)，是區(qū)別于其他技術(shù)的上要標(biāo)志.
(2)反應(yīng)迅速，生長(zhǎng)快。通常情況下一小時(shí)可獲 1μm左右的薄膜。
(3)定向性強(qiáng)、薄膜分辯率高，能實(shí)現(xiàn)微區(qū)沉積。
(4)生長(zhǎng)過(guò)程中可原位引入多種氣體，引入活性或惰性及混合氣體對(duì)提高薄膜質(zhì)量有重要意義。
(5)易制多層膜和異質(zhì)膜，特別是多元氧化物的異質(zhì)結(jié)，只需通過(guò)簡(jiǎn)單的換靶就行。
(6)靶材容易制備不需加熱，等離子能量高能量 大于10eV,離子能量lOOOeV左右，如此高的能量可降低膜所需的襯底溫度，易于在較低溫度下原位生長(zhǎng) 取向一致的結(jié)構(gòu)和外延單晶膜。
(7)高真空環(huán)境對(duì)薄膜污染少可制成高純薄膜； 羽輝只在局部區(qū)域運(yùn)輸蒸發(fā),故對(duì)沉枳腔污染要少得多。
(8)可制膜種類(lèi)多，幾乎所有的材料都可用PLD 制膜，除非材料對(duì)該種激光是透明的。

脈沖激光沉積 （PLD）應(yīng)用
在眾多的薄膜制備方法中，脈沖激光沉積技術(shù)的應(yīng)用廣泛，可用來(lái)制備金屬、半導(dǎo)體、氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硅化物、硫化物及氟化物等各種物質(zhì)薄膜，甚至還用來(lái)制備一些難以合成的材料膜，如金剛石、立方氮化物膜等。