一种采用温度梯度实现高通量薄膜生长的方法与流程

1.本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种采用温度梯度实现高通量薄膜生长的方法。


背景技术：

2.基底外延生长是材料生长的主要方法之一，且分子束外延生长薄膜不仅可用来制备现有的大部分器件，而且也可以制备许多新器件，包括其它方法难以实现的，如借助原子尺度膜厚控制而制备的超晶格结构高电子迁移率晶体管和多量子阱型激光二极管等。薄膜的外延生长在超高真空中进行的，衬底表面经过处理可成为完全清洁的，在外延过程中可避免沾污，该外延薄膜生长过程为物理沉积过程，既不需要考虑中间化学反应，又不受质量传输的影响，随时监控外延层的成分和结构的完整性，并且利用快门可以对生长和中断进行瞬时控制，膜的组分和掺杂浓度可随蒸发源的变化而迅速调整，可以生长出质量极好的外延层，因此被大量用于科学的研究工作中。但薄膜生长反应腔的反应条件严格，需要高真空、高温、化学性质活泼的生长环境。但也因此决定了薄膜生长实际上是一种原子级的加工技术，生长效率低下，一次只能生长一种特定的薄膜样品。在需要系统的分析基底不同再构对薄膜生长的影响以及研究不同组分的薄膜性能时，往往需要投入大量的人力和时间。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提出一种采用温度梯度实现高通量薄膜生长方法，该方法可在同一基底上同时生长具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜，极大地提高了薄膜生长的效率。
4.本发明的目的通过如下的技术方案来实现：
5.一种采用温度梯度实现高通量薄膜生长的方法，在可均匀加热基底的一热源的基础上，引入另一辅助热源，采用所述辅助热源加热固定基底的样品托及基底任何位置，形成局部高温点，从而在基底表面产生温度梯度，实现在基底表面生长具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
6.进一步地，该方法包括如下步骤：
7.步骤s1：将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上；
8.步骤s2：将固定有基底的样品托置于小于1
×
10-9
mbar的超真空环境中，采用一热源对样品托均匀加热，使基底升温以去除基底表面杂质；
9.步骤s3：将s2得到的基底温度调至薄膜生长温度，温度稳定后采用辅助热源加热基底表面，共同维持基底表面温度梯度为固定值，然后通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
10.步骤s4：将基底降温后，得到基底表面生长的具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
11.进一步地，当单晶薄膜的生长需要前处理时，所述s3替换为：
12.将所述s2得到的基底温度控制在薄膜生长的前退火温度范围，采用辅助热源加热基底表面任意位置，实现基底表面不同位置温度差异≥50℃，两个热源共同维持一段时间，以实现基底表面具有温度梯度的前退火工艺；
13.再将基底表面温度调至薄膜生长温度，温度稳定后采用蒸发源，通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度。
14.进一步地，当单晶薄膜的生长需要后处理时，所述s3替换为：
15.将基底表面温度调至薄膜生长温度，温度稳定后采用蒸发源，通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
16.将生长有薄膜的基底温度控制在不同薄膜样品生长的后退火温度范围，然后采用辅助热源加热基底表面或样品托任意位置，实现基底表面不同位置温度差异≥50℃，两个热源共同维持一段时间，以实现样品表面温度梯度后退火工艺。
17.进一步地，当单晶薄膜的生长同时需要前处理和后处理时，在控制薄膜在基底上的生长厚度后，将生长有薄膜的基底温度控制在不同薄膜样品生长的后退火温度范围，然后采用辅助热源加热基底表面或样品托任意位置，实现基底表面不同位置温度差异≥50℃，两个热源共同维持一段时间，以实现样品表面温度梯度后退火工艺。
18.进一步地，采用机械方式或胶固定的方式将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上。
19.进一步地，蒸发源选自电阻加热式热蒸发源、电子枪加热蒸发源和电子束加热中的任意一种。
20.进一步地，所述辅助热源选自激光加热、电阻加热、电子束加热和红外线加热中的任意一种。
21.本发明的有益效果如下：
22.1.本发明是首次提出引用辅助热源实现衬底表面温度梯度并获得在同一衬底上组份连续变化的薄膜样品；
23.2.本发明可以在同一衬底上同时实现不同组份的薄膜样品制备，缩短了研发周期及开发。
24.3.在前处理阶段：通过引入辅助热源，可在同一衬底上实现不同的前退火温度，这有助于形成不同的表面再构，比如在同一块srtio3衬底上得到4
×
1、3
×
1、2
×
1等再构，由此也可以得到不同结构薄膜，比如同一衬底生长六角和四方的薄膜。传统方式只能得到一种结构的再构和薄膜，梯度前退火则了得到不同的结构，而且可以同时观测到结构随温度的连续变化。
25.4.生长阶段：引入辅助热源，可实现生长阶段的温度梯度。在mbe生长中，生长温度决定着薄膜质量，不同生长温度，薄膜质量天差地别，传统加热需要大量的时间来寻找合适的生长温度，而梯度温度生长也则了在一次实验中得到至少3个温度点，大大缩短了研发时间。另外对于一些以分子团簇形式到达衬底表面的元素，如硫族的se，常以se4或se8的形式被蒸出来，需要高于一定的温度才能分解并和其他元素反应进而形成薄膜，梯度生长温度可方便快速寻找这一温度点，同时省去由k-cell源升级到裂解源的经费。
26.5.在后处理阶段：引入辅助热源，实现同一衬底的不同后退火温度。对于一些特殊的材料生长，后退火温度同样决定着薄膜质量，比如fese的生长，只有在超过一定温度的后
退火才能形成高质量的fese，而且温度区间很小，温度再高就会分解，传统加热需要大量的时间和衬底来摸索这个温度区间，而辅助加热实现的梯度后退火则可快速找到这个温度区间，缩短研发周期和减少经费使用。
附图说明
27.为了更好地描述和说明这里公开的那些申请的实施例和/或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的申请、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些申请的最佳模式中的任何一者的范围的限制。
28.图1本发明实施步骤的流程图；
29.图2为本发明实施例提供的温度梯度高通量薄膜生长设备示意图；
30.图3为图2中样品表面温度梯度示意图。
具体实施方式
31.下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.请参阅图1，本发明提供的采用温度梯度实现高通量薄膜生长的方法，包括如下步骤：
33.步骤s1：将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上；
34.所述基底固定在样品托上的固定方式包括：机械固定或胶体固定。其中，机械固定包括：压片及点焊等固定方式；胶体固定采用的胶包括：碳胶，铂胶，银胶等。
35.所述样品托材质可以为铜(cu)、不锈钢(inconel)、钼(mu)、碳化硅(sic)等材质，以上材质具有优良的导热性质，利于基底表面更均匀的温度，以及辅助加热设备加热情况下温度更好的沿着以加热点为圆心向外降低。
36.所述样品托形式及厚度不固定，可以为平板托或具有台阶的托。
37.步骤s2：将固定有基底的样品托置于小于1e10-9
mbar的超高真空系统中，采用一热源对样品托均匀加热，使基底升温以去除基底表面杂质；
38.步骤s3：将s2得到的基底温度调至薄膜生长温度，温度稳定后采用辅助热源加热基底表面，共同维持基底表面温度梯度为固定值，然后通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
39.这里，对于不同的单晶薄膜，辅助热源的引入可贯穿于样品生成的整个流程或者仅在样品需要前处理或者后处理或者样品生长过程中，从而使两个热源共同实现样品表面具有温度梯度的前退火工艺，或者两个热源共同维持基底表面温度梯度为固定值控制薄膜在基底上的生长厚度，或者使两个热源共同实现样品表面具有温度梯度的后退火工艺。
40.基底进行前退火的目的是消除和改善前道热处理工序遗留的组织缺陷和内应力，同时形成不同种类单晶薄膜生长所需的再构类型，基底表面的温度梯度可实现基底表面随温度变化的再构类型。然后再经过薄膜生长，可使基底表面不同位置得到不同的薄膜材料。
41.基底表面生长完薄膜样品后进行后退火是为了提高薄膜结晶度和及时给薄膜补充氧含量，且后退火后可以得到致密且具有连续变化的薄膜组分。
42.加热台和辅助加热设备均可为以下设备其中之一，包括：激光加热、电阻加热，电
子束加热，红外线加热。
43.蒸发源包括电阻加热式热蒸发源、电子枪加热蒸发源或电子束加热。
44.辅助加热设备加热位置可以为基底或样品托任何位置，图2及图3所示只是其中一个优选方案。
45.步骤s4：将基底降温后，得到基底表面生长的具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
46.以下以长方形5*2.5mm的srtio3(100)基底为例进行说明。其中基底用铂胶固定在具有台阶的钼样品托上，加热台采用电阻丝加热，辅助加热设备采用红外激光，激光加热位置位于长方形短边的边缘，如图3所示。
47.实施例1
48.该实施例包括前处理、样品生长和后处理，且在前处理中采用辅助加热设备。
49.步骤s1：将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上；
50.步骤s2：将固定有基底的样品托置于小于1
×
10-9
mbar的超真空环境中，采用加热台对样品托均匀加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为400-700℃，使基底升温以去除基底表面杂质；
51.步骤s3：前处理；
52.采用加热台将高温去除杂质后的基底进一步加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为800-1100℃，待样品表面温度稳定后，引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的温度梯度，基底表面温度范围850-1250℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两个热源共同维持一段时间，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的前退火工艺；
53.步骤s4：样品生长；
54.经过温度梯度前退火的基底，降低样品台加热温度，并关掉红外辅助加热，使利用红外测温仪得到的基底表面温度范围为700-850℃，即，使基底表面温度调至薄膜生长温度；温度稳定后采用蒸发源，利用晶振测到蒸发源的束流，通过计算蒸镀的时间，得到基底表面薄膜蒸镀的厚度；并通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
55.步骤s5：后处理；
56.基底表面薄膜生长结束后，调节样品台加热温度，利用红外测温仪得到的基底表面温度，使基底表面温度范围为700-850℃，即达到薄膜样品生长的后退火温度范围，温度维持一定时间，以实现基底表面后退火工艺；
57.步骤s6：将基底降温后，得到基底表面生长的具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
58.经过步骤s3得到的基底表面具有不同的再构，经过步骤s4的薄膜生长，可使基底表面不同位置得到不同的薄膜材料。
59.实施例2
60.该实施例包括前处理、样品生长和后处理，且在样品生长阶段采用辅助加热设备。
61.步骤s1：将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上；
62.步骤s2：将固定有基底的样品托置于小于1
×
10-9
mbar的超真空环境中，采用加热
台对样品托均匀加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为400-700℃，使基底升温以去除基底表面杂质；
63.步骤s3：前处理；
64.采用加热台将高温去除杂质后的基底进一步加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为800-1100℃，维持0.5-8小时，实现对薄膜的前退火；
65.步骤s4：样品生长；
66.经过前退火的基底，降低样品台加热温度，使利用红外测温仪得到的基底表面温度范围为700-850℃，温度稳定后引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的固定的温度梯度，基底表面温度范围850-1100℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的薄膜生长温度；
67.温度稳定后采用蒸发源，利用晶振测到蒸发源的束流，通过计算蒸镀的时间，得到基底表面薄膜蒸镀的厚度；并通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
68.步骤s5：后处理；
69.基底表面薄膜生长结束后，调节样品台加热温度，利用红外测温仪得到的基底表面温度，使基底表面温度范围为700-850℃，即达到薄膜样品生长的后退火温度范围，温度维持一定时间，以实现基底表面后退火工艺；
70.步骤s6：将基底降温后，得到基底表面生长的具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
71.实施例3
72.该实施例包括前处理、样品生长和后处理，且在后处理中采用辅助加热设备。
73.步骤s1：将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上；
74.步骤s2：将固定有基底的样品托置于小于1
×
10-9
mbar的超真空环境中，采用加热台对样品托均匀加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为400-700℃，使基底升温以去除基底表面杂质；
75.步骤s3：前处理；
76.采用加热台将高温去除杂质后的基底进一步加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为800-1100℃，维持0.5-8小时，实现对薄膜的前退火；
77.步骤s4：样品生长；
78.经过前退火的基底，降低样品台加热温度，并关掉红外辅助加热，使利用红外测温仪得到的基底表面温度范围为700-850℃，即，使基底表面温度调至薄膜生长温度；温度稳定后采用蒸发源，利用晶振测到蒸发源的束流，通过计算蒸镀的时间，得到基底表面薄膜蒸镀的厚度；并通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
79.步骤s5：后处理；
80.基底表面薄膜生长结束后，调节样品台加热温度，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为700-850℃，待样品表面温度稳定后，引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的温度梯度，基底表面温度范围800-1000℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的后退火工艺；
81.步骤s6：将基底降温后，得到基底表面生长的具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
82.实施例4
83.该实施例包括前处理、样品生长和后处理，且在前处理和样品生长阶段均采用辅助加热设备。
84.步骤s1：将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上；
85.步骤s2：将固定有基底的样品托置于小于1
×
10-9
mbar的超真空环境中，采用加热台对样品托均匀加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为400-700℃，使基底升温以去除基底表面杂质；
86.步骤s3：前处理；
87.采用加热台将高温去除杂质后的基底进一步加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为800-1100℃，待样品表面温度稳定后，引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的温度梯度，基底表面温度范围850-1250℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两个热源共同维持一段时间，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的前退火工艺；
88.步骤s4：样品生长；
89.经过温度梯度前退火的基底，降低样品台加热温度，使利用红外测温仪得到的基底表面温度范围为700-850℃，温度稳定后引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的固定的温度梯度，基底表面温度范围850-1100℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的薄膜生长温度；
90.温度稳定后采用蒸发源，利用晶振测到蒸发源的束流，通过计算蒸镀的时间，得到基底表面薄膜蒸镀的厚度；并通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
91.步骤s5：后处理；
92.基底表面薄膜生长结束后，调节样品台加热温度，利用红外测温仪得到的基底表面温度，使基底表面温度范围为700-850℃，即达到薄膜样品生长的后退火温度范围，温度维持一定时间，以实现基底表面后退火工艺；
93.步骤s6：将基底降温后，得到基底表面生长的具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
94.实施例5
95.该实施例包括前处理、样品生长和后处理，且在样品生长阶段和后处理均采用辅助加热设备。
96.步骤s1：将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上；
97.步骤s2：将固定有基底的样品托置于小于1
×
10-9
mbar的超真空环境中，采用加热台对样品托均匀加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为400-700℃，使基底升温以去除基底表面杂质；
98.步骤s4：样品生长；
99.经过前退火的基底，降低样品台加热温度，使利用红外测温仪得到的基底表面温度范围为700-850℃，温度稳定后引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表
面具有大于100℃的固定的温度梯度，基底表面温度范围850-1100℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的薄膜生长温度；
100.温度稳定后采用蒸发源，利用晶振测到蒸发源的束流，通过计算蒸镀的时间，得到基底表面薄膜蒸镀的厚度；并通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
101.步骤s5：后处理；
102.基底表面薄膜生长结束后，调节样品台加热温度，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为700-850℃，待样品表面温度稳定后，引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的温度梯度，基底表面温度范围800-1000℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的后退火工艺；
103.步骤s6：将基底降温后，得到基底表面生长的具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
104.实施例6
105.该实施例包括前处理、样品生长和后处理，且在样品生长阶段和后处理均采用辅助加热设备。
106.步骤s1：将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上；
107.步骤s2：将固定有基底的样品托置于小于1
×
10-9
mbar的超真空环境中，采用加热台对样品托均匀加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为400-700℃，使基底升温以去除基底表面杂质；
108.步骤s3：前处理；
109.采用加热台将高温去除杂质后的基底进一步加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为800-1100℃，待样品表面温度稳定后，引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的温度梯度，基底表面温度范围850-1250℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两个热源共同维持一段时间，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的前退火工艺；
110.步骤s4：样品生长；
111.经过温度梯度前退火的基底，降低样品台加热温度，使利用红外测温仪得到的基底表面温度范围为700-850℃，温度稳定后引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的固定的温度梯度，基底表面温度范围850-1100℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的薄膜生长温度；
112.温度稳定后采用蒸发源，利用晶振测到蒸发源的束流，通过计算蒸镀的时间，得到基底表面薄膜蒸镀的厚度；并通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
113.步骤s5：后处理；
114.基底表面薄膜生长结束后，调节样品台加热温度，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为700-850℃，待样品表面温度稳定后，引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的温度梯度，基底表面温度范围800-1000℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的后退火工
艺；
115.步骤s6：将基底降温后，得到基底表面生长的具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
116.实施例7
117.该实施例包括前处理和样品生长，且在前处理和样品生长阶段均采用辅助加热设备。
118.步骤s1：将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上；
119.步骤s2：将固定有基底的样品托置于小于1
×
10-9
mbar的超真空环境中，采用加热台对样品托均匀加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为400-700℃，使基底升温以去除基底表面杂质；
120.步骤s3：前处理；
121.采用加热台将高温去除杂质后的基底进一步加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为800-1100℃，待样品表面温度稳定后，引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的温度梯度，基底表面温度范围850-1250℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两个热源共同维持一段时间，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的前退火工艺；
122.步骤s4：样品生长；
123.经过前退火的基底，降低样品台加热温度，使利用红外测温仪得到的基底表面温度范围为700-850℃，温度稳定后引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的固定的温度梯度，基底表面温度范围850-1100℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的薄膜生长温度；
124.温度稳定后采用蒸发源，利用晶振测到蒸发源的束流，通过计算蒸镀的时间，得到基底表面薄膜蒸镀的厚度；并通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
125.步骤s5：将基底降温后，得到基底表面生长的具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
126.实施例8
127.该实施例包括样品生长和后处理，且在样品生长和后处理中均采用辅助加热设备。
128.步骤s1：将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上；
129.步骤s2：将固定有基底的样品托置于小于1
×
10-9
mbar的超真空环境中，采用加热台对样品托均匀加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为400-700℃，使基底升温以去除基底表面杂质；
130.步骤s3：样品生长；
131.经过前退火的基底，降低样品台加热温度，使利用红外测温仪得到的基底表面温度范围为700-850℃，温度稳定后引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的固定的温度梯度，基底表面温度范围850-1100℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的薄膜生长温度；
132.温度稳定后采用蒸发源，利用晶振测到蒸发源的束流，通过计算蒸镀的时间，得到
基底表面薄膜蒸镀的厚度；并通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
133.步骤s4：后处理；
134.基底表面薄膜生长结束后，调节样品台加热温度，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为700-850℃，待样品表面温度稳定后，引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的温度梯度，基底表面温度范围800-1000℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的后退火工艺；
135.步骤s5：将基底降温后，得到基底表面生长的具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
136.实施例9
137.该实施例仅包括样品生长阶段，且在样品生长阶段采用辅助加热设备。
138.步骤s1：将具有原子级台阶表面的基底固定在样品托上；
139.步骤s2：将固定有基底的样品托置于小于1
×
10-9
mbar的超真空环境中，采用加热台对样品托均匀加热，通过红外测温仪测温样品表面得到基底表面温度为400-700℃，使基底升温以去除基底表面杂质；
140.步骤s3：样品生长；
141.利用加热台进一步加热基底，使用红外测温仪得到的基底表面温度范围为700-850℃，温度稳定后引入红外激光辅助加热设备加热基底表面边缘，使样品表面具有大于100℃的固定的温度梯度，基底表面温度范围850-1100℃，温度从激光加热点向外逐渐降低，两种加热方式共同实现样品表面具有温度梯度的薄膜生长温度；
142.温度稳定后采用蒸发源，利用晶振测到蒸发源的束流，通过计算蒸镀的时间，得到基底表面薄膜蒸镀的厚度；并通过调控蒸发源的生长束流及生长时间，控制薄膜在基底上的生长厚度；
143.步骤s6：将基底降温后，得到基底表面生长的具有相同元素不同化学组分的高通量单晶薄膜。
144.以上所述的采用本发明方法进行温度梯度实现高通量薄膜生长的实例，是为了进一步阐述本发明的设计思路和实施方案，但本发明不仅限于对分子束外延生长的所有种类的薄膜样品。本发明实施应用同样适用于其他设备生长薄膜样品，例如激光沉积技术等。
145.本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。