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激光分子束外延是在传统的分子束外延（MBE）和脉冲激光沉积系统（PLD）的基础上发展而来， PLD与提供原位监测的反射高能电子衍射仪（RHEED）相结合，可以实现类似与MBE的单原子层精度的薄膜生长。
LMBE具有很多其它薄膜制备手段所不具备的优势：
对靶材的种类没有限制。能沉积金属、半导体、氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硅化物、硫化物及氟化物等各种无机材料薄膜。独特的材料转移方式。激光烧蚀机制使薄膜能够保持靶材的化学计量比，非常适合多元化合物，还可以引入各种气体进行掺杂。
| 准分子激光器 |
248nm，400/750mJ |
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样品加热方式 |
红外激光，200W |
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样品温度 |
真空中1000oC，氧气氛围850oC，自动控温 |
| 测温方式 |
TV版红外测温仪， 200 ~ 1200oC |
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样品尺寸 |
5mmx5mm， 10mmx10mm
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| 样品温度均匀性 |
好于1%（红外吸收片） |
| 样品厚度均匀性 |
好于1% （激光扫靶） |
| 靶台 |
6靶，1英寸，水冷，自转，公转 |
| 快速进样室 |
存储3块样品、1块靶材，可快传样品和靶材 |
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RHEED |
双差分式（100mTorr），单差分式（1mTorr） |
| 本底真空度 |
好于1*10-8Torr |
| 5轴高温样品架 |
面内 90°，主轴 360° ，X、Y行程 20mm，Z行程定制 |
| 气体氛围 |
臭氧（带尾气灭活装置）、氧气、氮气 …… |
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PLD靶台 |
PLD五维样品台 |
PLD具有独特的生长动力学过程。高功率激光辐照产生高温高压等离子体羽辉（>104K）使得粒子具有极高的密度（比热蒸发高4个量级）和平均动能（比热蒸发高1~2个量级），再加上脉冲激光不连续的粒子供给方式，非常有利于吸附粒子在样品表面的均匀成核和扩散成膜，可以外延出高质量的二维层状薄膜。