第135章 戰術喝茶
不過徐瑞還是依然表現得比較平靜,他知道這項實驗並不是那麼容易就可以攻克的,做好了繼續迎接新挑戰的準備。
不出徐瑞預料的是,在RHEED振盪維持了一小段時間之後,又很快出現了衰減的情況。
與此同時,影象上也出現了一些斑點,並沒有呈現出理想中的清晰影象。
這表明薄膜表麵的粗糙度正在增加,這次的實驗無疑無疑又是以失敗告終了。
儘管如此,大家的情緒並沒有多麼的失落,畢竟失敗在科研中是非常正常的情況。
隻要每一次的改進都能讓實驗現象得到優化,他們終究會不斷的向成功邁進。
這一回,王峻沒有再保持沉默,說出了自己的一些看法。 書庫廣,.任你選 ,提供給你,的閱讀體驗
「我覺得,出現這種情況的主要原因,應該在於Bi和Sb的分凝係數不同,從而導致均勻性的控製非常困難。」
這段時間的實驗室生活,讓王峻的科研水平有了很大的提升,甚至已經超過很多物理係大三大四的學生了。
王峻的想法也得到了雷晨的贊同,「我也覺得是這個原因,這個三元體係的合成確實太困難了。」
徐瑞倒也沒有否認他們的分析,隻是他還在思考著一些更深入的東西,以及相應的解決方法。
認真觀察著螢幕上衰減的振盪曲線,徐瑞的突然開口說道:「或許————我們可以考慮引入一個溫度漸變程式。」
見徐瑞突然發言,雷晨和王峻都下意識的看向徐瑞。
「徐瑞,你說的溫度漸變程式,具體指的是什麼呢?」
徐瑞也知道自己的表達有些含糊,隨後便解釋了起來。
「你們看之前的振盪曲線,仔細觀察的話可以發現,在前兩次的實驗中,我們忽略了暫態過程。在恆溫生長模式下,Bi和Sb原子在初始成核時,是無法實現同步吸附的————」
順著徐瑞所指的地方看去,雷晨和王峻也都注意到了徐瑞所說的是什麼意思,集中精力思考了起來。
「我的應對方法是,在沉積開始時,將襯底溫度先升至280℃。這樣的話,可以增強吸附原子的遷移能力,確保形成均勻的成核中心。
「等到物質生長穩定之後,再緩慢的將溫度降低至265℃,從而保持層狀的生長模式————」
仔細思考了一會兒之後,王峻率先回答道:「我好像明白了,徐瑞你的意思是,將生長過程從原來靜態的平衡圖,優化成為一個動態、非平衡態的熱學路徑,沒錯吧?」
「沒錯,這是我們之前都沒有考慮過的一個細節,或許這就是造成實驗失敗的主要原因之一。」
見徐瑞肯定了自己的理解,王峻微微點了點頭,心裡卻依然對徐瑞感到驚嘆不已。
即使他大概明白了徐瑞的想法,但他現在依然很難想通,徐瑞到底是怎麼把各項條件確定得如此精細的。
這也隻能說明,徐瑞對物理實驗的把控一種達到了極高的水準,計算能力更是超出了普通人能夠理解的程度。
雷晨對此也是暗暗讚嘆,想要如此快速的確定優化方案,需要深厚的相圖和表麵物理功底。
即使在實驗室那些老師的身上,雷晨也從來沒有見過類似的能力。
確定了改進後的實驗方案,三人對第三次的實驗進行起了準備。
而這個時候,袁誌峰也來到了實驗室。
袁誌峰對徐瑞這次的課題非常的重視,在處理完了其他比較重要的工作之後,很快便趕了過來。
上一次的課題,袁誌峰雖然名義上是徐瑞的指導老師,但實際上也沒有為徐瑞提供特別大的幫助。
這一次,他可不想再像上一次那樣沒有什麼存在感了,而是希望為課題貢獻一些實質性的作用。
「袁老師。」
「嗯,沒事,我就過來看看,你們繼續做實驗進行。」
見到徐瑞他們正在實驗室裡忙碌,袁誌峰也不想打擾到他們,便先大概檢視了一下他們的實驗資料。
看到了前兩次的實驗影象,袁誌峰能夠看出前麵的實驗並不算順利,不過也並沒有感到太大的意外。
他認真的分析著前兩次實驗中呈現出來的一些問題,試圖利用自己豐富的經驗,找到一些可以進行優化的地方。
分析了一會兒之後,袁誌峰已經意識到了一些問題所在。
「問題出在恆溫生長的模式。如果生長過程可以調整成為動態的話,實驗效果一定可以更好一些。」
袁誌峰很快便和徐瑞想到了同一個方向,隻是他並沒有像徐瑞那樣,馬上確定具體的實驗條件,而是想著先對溫度條件進行分組,觀察各個實驗組的實際表現,再去從中尋找更合適的實驗條件。
這也是非常正常的實驗思路,畢竟在實驗的過程中,最優的實驗條件就是需要不斷去探索的,不太可能真的都能提前去計算出來。
袁誌峰打算等徐瑞他們做完這一次的實驗,就把自己的想法跟他們聊一聊。
正好這個時候,徐瑞三人已經開始了新一次的薄膜生長實驗,袁誌峰也來到了螢幕前,準備觀看一下這次的影象。
隻見徐瑞親自將計算好的溫度—時間曲線輸入到了控製係統之中,按下了實驗開始的按鈕。
一開始的時候,RHEED影象先是輕微的抖動了起來,並沒有形成什麼非常明顯的趨勢。
對於這樣的場景,雷晨和王峻心裡都是有些緊張,有些擔心這一次的實驗會再次以失敗告終。
就連徐瑞也同樣沒有太過充足的信心,畢竟他自己也隻是在「摸著石頭過河」,不敢確定自己的方案是否完全正確。
袁誌峰倒是表現得較為平靜,在這些年的科研生涯中,他經歷過太多次的實驗失敗了,對此早就感到習以為常。
他雲淡風輕的喝著保溫杯裡的茶葉,等待實驗結束之後,再好好的給這些年輕人指導上一番。
而就在這個時候,隻見螢幕上的影象,突然出現了全新的變化。
在輕微抖動了一小段之後,整條影象似乎經歷了蛻變一樣,很快變得清晰、
銳利了起來。
它看起來就像是身體非常健康的人測量出來的心電圖一樣,訊號非常有力而又穩定,與之前雜亂的影象完全不同。
這其中的每一個振盪週期,都代表著一個完美的單晶薄膜成功的生長了出來。
看到這樣的場景,正在喝茶的袁誌峰不禁被嗆了一下,但卻還是一邊忍著咳嗽,一便一臉難以置信的看著螢幕上的影象。
徐瑞、雷晨、王峻三人卻都顯得非常開心,這一次的實驗無疑取得了非常巨大的突破,第一次製備出了令他們滿意的單晶薄膜。
數著影象中的振盪週期次數,雷晨興奮的說道:「現在振盪已經持續超過50個週期了,表麵的平整度應該達到亞納米級別了!」
直到振盪訊號逐漸衰弱了下來,徐瑞這才結束了這一次的實驗。
嚴格的說,這第三次的實驗並談不上非常的完美,仍然還有很多可以提升的空間。
但僅僅依靠三次的嘗試,就能夠將實驗優化到現在的程度,這無疑已經是非常難能可貴的事情了。
做完了這一次的實驗,徐瑞也沒有再急著繼續新的實驗,將目光轉向袁誌峰。
「袁老師,您再給我們指點一下吧,我們現在的實驗還有哪些問題。」
徐瑞此時的態度的確是非常虛心的,袁誌峰好不容易能夠親自過來一趟,自己自然不會錯過這個寶貴的機會。
雷晨和王峻聞言也都看向了袁誌峰,期待他能夠提出一些不同的見解。
被他們三人這樣注視,袁誌峰心裡卻有些尷尬。
他平時自然不會擔心學生提出問題,反而非常鼓勵這種虛心請教的態度。
隻是這一次,他想到的方案好像並沒有徐瑞的方案好,要是這個時候再說出自己的想法,豈不是顯得自己不如徐瑞了?
尷尬之中,袁誌峰也沒有馬上回答,而是故作鎮定的又喝了一口茶,暫時緩解一下眼前的局麵。
緩慢將口中的茶水嚥下去,袁誌峰這才開口說道:「徐瑞,我看第三次的實驗,要比前兩次的實驗效果好出很多,你們具體都做了哪些調整呢?」
既然沒法給出什麼更好的指點,袁誌峰便更換了思路,轉而向徐瑞詢問了起來。
「袁老師,第一次的實驗,我們晶體生長速率與襯底溫度不匹配,而且硒的粘附係數可能被高估了,就調整了硒爐溫度,降低硒束流等效壓力,將襯底問題提高了15℃。
「第二次的實驗,我們注意到恆溫生長模式是存在問題的,便引入了一個溫度漸變程式,將生長過程優化成為動態的熱力學路徑————」
聽著徐瑞的講述,袁誌峰在感到認可的同時,心裡同樣也有些意外。
從實驗思路上來講,徐瑞跟袁誌峰的想法是比較接近的,大方向都沒有什麼區別。
隻是徐瑞的方案要更加具體一些,甚至跳過了很多尋找最優實驗條件的步驟,直接找到了比較適合的實驗條件。