研究目的
采用容性耦合氧等离子体在比传统热退火方法更低的温度下研究非晶铋铁石榴石薄膜的结晶过程。
研究成果
研究表明，铁石榴石薄膜可通过暴露于氧等离子体中实现结晶，其所需温度比传统热退火工艺低约100°C。等离子体内部温度是结晶过程的重要影响因素，这与活性最强的等离子体粒子——氧原子和O+密切相关。与样品保持热接触的导体通过提升样品温度来促进结晶。
研究不足
该研究仅限于在特定等离子体条件（高压和高射频功率）下铋铁石榴石薄膜的结晶过程。关于低温结晶背后的机制尚未完全明确，研究表明除温度外还涉及其他机制。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用13.56 MHz射频源的电容耦合石英筒式灰化炉，在氧气等离子体环境中退火薄膜样品。使用热成像仪测量样品温度，并通过光谱仪表征等离子体光学发射特性。
2：56 MHz射频源的电容耦合石英筒式灰化炉，在氧气等离子体环境中退火薄膜样品。使用热成像仪测量样品温度，并通过光谱仪表征等离子体光学发射特性。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：在熔融石英基底上通过射频溅射法低温（150°C）沉积了300纳米厚的石榴石薄膜样品。
3：实验设备与材料清单：
使用March Instruments PM-600筒式灰化炉、Advanced Energy公司RF-10S射频源、Testo-885热成像仪、Verity Instruments光谱仪（SD1024DF）及朗缪尔探针。
4：实验流程与操作步骤：
样品在变化的射频功率和腔室压力条件下暴露于氧气等离子体15分钟。通过掠入射X射线衍射评估晶体结构，并测量光学透射率和法拉第旋转效应。
5：数据分析方法：
利用朗缪尔探针估算等离子体中的电子温度，通过分析光学发射光谱确定等离子体中存在的各类物质。
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Characterizing the optical emission of the oxygen plasma
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