作为目前世界上规模最大、功能最全的真空互联研发平台， 纳米真空互联大装置（Nano-X） 利用超高真空环境，将材料生长、器件制造、表征和测试等方面的最先进功能集成为一个强大的系统，成为我国又一个学科交叉的研究与创新高地。
在这里， 200米长的超高真空管道将40多台设备互联在起来 ，共同组成世界级纳米科学技术研究与开发的开放平台，为国家高技术战略提供先进的技术支持。
很多人好奇，在这个世界级真空互联平台里，藏有哪些“狠货”？本期我们就带领大家走进Nano-X，一览这里高精尖设备的全貌。来吧，展示！
01 材料生长设备
Oxide-MBE
氧化物分子束外延系统（Oxide MBE），作为最新实用的材料生长技术之一，可以在单原子层精度生长高质量的单晶氧化物薄膜，在低维材料以及纳米材料具有广泛的应用前景，将满足于高质量O薄膜材料的制备，比如铜基高温超导薄膜、铁氧体薄膜、氧化物介电薄膜。
应用领域： 可应用于超导体、半导体、微电子、薄膜、纳米材料、化学、医药、生物、冶金、汽车等
Q-MBE
MBE（分子束外延）是一种物理沉积单晶薄膜的方法。超导材料分子束外延设备（Q-MBE）在超高真空环境利用热蒸发原理沉积金属薄膜，实现高质量金属薄膜的成分可控、膜厚可控生长，在金属超导量子材料、氮化物超导量子材料、拓扑量子材料、半导体材料等原子级尺度制备及器件制作方向具有广泛应用前景。
Cat-MBE
在超高真空条件下，样品衬底与蒸发源相对放置，通过电阻丝直接加热坩埚，或者电子束轰击生长源/坩埚的方式，使得生长源温度升高，在真空腔体内其饱和蒸气压升高，进而产生分子束流，在衬底表面经过吸附，迁移，扩散等过程，最终在样品表面沉膜、氧化物介电薄膜。
应用领域： 氧化物薄膜、催化、材料
III-V MBE
MBE（分子束外延）是一种物理沉积单晶薄膜的方法。在超高真空条件下，分子束源炉与衬底相对放置，源材料通过高温蒸发、电子束加热蒸发等方法，产生分子束流，喷射到衬底表面，经表面吸附、迁移、成核，最终生长成膜。各炉源前的挡板用来改变外延层的组分和掺杂，根据设定的程序开关挡板、改变炉温和控制生长时间，就可以生长出不同厚度、不同组分、不同掺杂浓度的外延材料。
应用领域： InP、GaAs、GaN基半导体、量子阱、超晶格、低温外延等
GaN-MOCVD
金属有机物化学气相沉积（MOCVD），也称为金属有机物气相外延（MOVPE），是一种利用金属有机化合物和非金属氢化物通过裂解合成等化学反应外延生长化合物半导体的气相外延生长技术。通过调节反应室内气体的流量、温度、压力等参数，可以实现对外延生长的精确控制。常用于生长各种Ⅲ-Ⅴ,Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。
应用领域： 半导体、化合物半导体、无机非金属材料等
GaAs-MOCVD
金属有机物化学气相沉积（MOCVD），也称为金属有机物气相外延（MOVPE），是一种利用金属有机化合物和非金属氢化物通过裂解合成等化学反应外延生长化合物半导体的气相外延生长技术。通过调节反应室内气体的流量、温度、压力等参数，可以实现对外延生长的精确控制。常用于生长各种Ⅲ-Ⅴ,Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。
应用领域： III-As/P化合物半导体材料及器件
PLD
激光分子束外延系统（LMBE）是在传统的分子束外延（MBE）和脉冲激光沉积系统（PLD）的基础上发展而来的，PLD与提供原位检测的反射式高能电子衍射仪（RHEED）相结合，使得系统能够实现类似于MBE单原子层精度的薄膜生长。相比于MBE的热蒸发，LMBE是一个复杂的过程，脉冲激光束射向靶材，引发的物流过程如下：（1）靶材的急剧升温和蒸发；（2）靶材粒子蒸汽继续与激光发生作用，生成等离子体；（3）吸收激光能量使等离子体加热加速，产生束流向衬底运动，在衬底上形成非晶、多晶或单晶薄膜。
应用领域： 氧化物、超导、光学、金属、半导体、铁磁、铁电、有机高分子等
固液气混合源MBE（组建中）
通过高精度陶瓷管实现扫描探针在原子尺度上可控运动，测量扫描探针和样品表面隧穿电流或者相互作用力，实现材料表面原子结构、电子结构和相互作用力的观测。SPM与分子束外延腔体结合，可生长有机/无机材料，并在原子尺度分析材料表面结构、力学、电子等方面的信息。
应用领域： 表面化学、二维材料、化合物半导体、半导体、催化、分子电子学等
02 测试分析设备
TOF-SIMS
飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）是超真空环境下向样品射入一次离子束，从样品的浅表层（1-3 nm）释放出二次离子。将二次离子导入飞行时间（TOF型）质谱仪，检测保留了表面成分化学结构的分子离子和部分碎片离子，就可以获取有关表面的元素构成和化学结构的信息。TOF-SIMS是一种调查技术手段，可探测元素周期表中的所有元素，可分辨同位素。此外，TOF-SIMS也可以提供质谱讯息、在样品XY维度上的图像信息、以及样品Z维度上的深度分布信息。
应用领域： 半导体、微电子、薄膜、纳米材料、化学、医药、生物、冶金、汽车、航天工业、国防、照明设备、光电太阳能等
XPS-1/XPS-2
XPS的原理是用X射线去辐射样品，使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出来。被光子激发出来的电子称为光电子。通过测量光电子的能量，以光电子的动能/束缚能 binding energy 为横坐标，相对强度为纵坐标可做出光电子能谱图。
应用领域： 有机材料、无机材料、半导体器件、催化、分子生物学等
NAP-XPS
X射线光电子能谱（XPS）是一种用于测定材料中元素构成，以及其中所含元素化学态和电子态的定量能谱技术。该种技术用X射线照射所要分析的材料，同时测量从材料表面及以下若干纳米范围内逸出电子的动能和数量，从而得到X射线光电子能谱。传统X射线光电子能谱技术需要在超高真空环境下进行，而近常压光电子能谱系统（NAP-XPS）则可以突破高真空或超高真空下的壁垒，实现在近常压的条件下进行光电子能谱测量。它的应用使得在近常压下对固-气、液-气界面进行化学成分、氧化态以及电子结构的实时原位分析成为可能。
应用领域： 超导、拓扑绝缘体、化合物半导体、半导体、催化、生物，材料
AES
扫描俄歇纳米探针（AES）可观察、分析和记录各种样品表面的元素组成、成份含量及微观形貌等，通过配备离子溅射枪可进行材料纵向深度组成与结构分析。
应用领域： 纳米材料、半导体器件、金属材料、冶金、腐蚀、摩擦、润滑、无机材料、催化、失效分析等
ARPES
高能量分辨、角分辨光电子谱仪（ARPES）用于获得材料本征的高能量分辨的电子结构（能带结构、费米面、平均自由程、有效质量、能隙、载流子浓度等）。高温超导、拓扑绝缘体、半导体、强关联电子体系和其他先进材料等领域。
应用领域： 高温超导、拓扑绝缘体、半导体、强关联电子体系和其他先进材料等
4-probe STM
四探针扫描隧道显微镜（4-probe STM），不仅可得到材料表面的高质量原子分辨像，而且还可通过多探针在超高真空条件下直接和样品接触，测量样品的电输运性质。
这种原位的表征手段免去了大气环境对样品的污染，可以得到材料本征的电输运特性。这种原位的原子结构、电子结构和电输运测试相结合的测试技术，对研究低维材料体系、特别是高温超导薄膜、拓扑绝缘体薄膜、二维电子气等有着非常重要的意义。本实验站4-probe STM配备Q-plus AFM扫描头可满足绝缘材料体系表面结构的表征。
应用领域： 超导、拓扑绝缘体、化合物半导体、半导体、二维材料和其他先进材料等
ULT-STM
STM（扫描隧道显微镜），通过高精度陶瓷管实现扫描探针在原子尺度上可控运动，测量扫描探针和样品表面隧穿电流，实现材料表面原子结构、电子结构的观测。超低温STM因其大大提高的稳定性，可实现高质量的原子分辨形貌图像以及高能量分辨扫描隧道谱的获取。与分子束外延腔体（MBE）和低温解离台（Cleavage stage）结合，可分析薄膜和单晶块材表面结构信息。
应用领域： 超导、拓扑绝缘体、化合物半导体、半导体、催化、分子电子学等
VT-STM
变温扫描隧道显微镜（VT-STM）拥有高质量原子分辨图像，可观察样品表面形貌特征，配备氩离子枪和蒸发源，可制备各类样品并原位表征，AFM扫描模式可以对绝缘体材料表面进行表征。
应用领域： 纳米材料、拓扑绝缘体、半导体、化合物半导体、二维材料和其他先进材料等
NAP-STM
STM（扫描隧道显微镜），通过高精度陶瓷管实现扫描探针在原子尺度上可控运动，测量扫描探针和样品表面隧穿电流，实现材料表面原子结构、电子结构的观测。传统STM工作在超高真空环境下以获得良好的稳定性和高分辨率，近常压扫描隧道显微镜（NAP-STM）可以突破高真空或超高真空下的壁垒，实现在近常压的条件下通入可控气氛组成测量其对样品表面结构的影响。
应用领域： 氧化物薄膜、半导体、催化、生物、材料
自研MBE-STM
STM(扫描隧道显微镜)，通过高精度陶瓷管实现扫描探针在原子尺度上可控运动，测量扫描探针和样品表面隧穿电流，实现材料表面原子结构、电子结构的观测。STM与分子束外延腔体（MBE）结合，可分析薄膜和单晶块材表面结构信息。
应用领域： 低温超导、拓扑绝缘体、化合物半导体、半导体、催化、分子电子学等
UHV-AFM
音叉式AFM技术是利用石英音叉型力传感器代替传统的硅悬臂传感器，音叉携带固定在一端的探针在压电陶瓷激励下以一定频率振动，通过压电效应检测针尖靠近样品时悬臂振动信号，获得样品表面的形貌。该技术能够使针尖在距离样品表面更近的范围以很小的振幅（~1 A）振动，使得测量局域的短程力更加精准，拓展了AFM测量精度和范围。
应用领域： 化合物半导体、纳米功能材料等
OXFORD AFM
OXFORD原子力显微镜表面形貌（粗糙度）、力学和电学性质表征：具备接触、轻敲模式测形貌像。X/Y轴的闭环噪音分别为573.01 pm和533.74 pm，Z轴的闭环噪音为170.87 pm，X、Y方向的非线性度<0.5%。表面电势：表面电势可分辨表面两点电势差绝对值。
SEM
SEM（扫描电子显微镜）从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描，激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像，获得测试试样表面形貌的观察。当一束高能的入射电子轰击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征X射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。利用电子和物质的相互作用，能够获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。扫描电子显微镜正是根据上述不同信息产生的机理，采用不同的信息检测器，使选择检测信息得以实现。如对二次电子、背散射电子的采集，从而获得有关物质微观形貌的信息。
应用领域： 工业产品、生物医学/生物技术、半导体、光学领域、涂层等
超高真空光学测试系统
光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射，发生弹性散射的散射光与激发光波长相同，称为瑞利散射光；发生非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 称之谓拉曼散射光，对应的散射现象称为拉曼散射效应。本设备利用激光共焦技术，将不同激光耦合到系统中，实现PL、Raman以及荧光寿命的光谱测量。
应用领域： 无机材料、高分子材料、催化材料、纳米材料、生命科学等
SNOM
红外近场光学显微镜（Infrared Scanning Near-field Optical Microscopy）,是将原子力显微镜与红外结合的一种能够突破传统光学衍射极限的光学显微系统，其基本原理是基于原子力显微镜针尖诱导的局域光场增强效应，通过将入射红外激光聚焦到针尖上，散射的红外光的强度和相位取决于针尖和样品之间的近场相互作用，其空间分辨率可以达到10纳米（主要取决于针尖的曲率半径）。该技术可以在纳米尺度上有效地提供样品的电学性质（例如局域电导、载流子浓度、等离子激元等）和催化反应物种以及生物样品的振动谱学信息，这些材料信息将有效地促进人们对新型材料微观性质、催化反应机理、以及生物活性样品的动态演化过程的理解，从而指导新型纳米功能材料的合成。
应用领域： 新型催化材料、能源化学材料、光化学转化新材料，燃料电池导电新材料、储氢储能新材料、生物质转化材料、新型功能膜材料、纳米功能材料、航天新材料
2D (GI)SAXS/WAXS
小角散射技术是研究亚微观结构和形态特征的最有效的无损检测方法，根据组成原子、分子或颗粒的平均尺寸和形状来分析体系结构。通过改变测试角度，能够实现超小角X射线散射（USAXS）、小角X射线散射（SAXS）或广角X射线散射（WAXS，或XRD）的测试。当X射线以与样品表面近乎平行的方式打到样品表面上，通过反射模式测量散射信号，可以测量样品表面的结构信息，即：掠入射X-射线小角/广角散射（GISAXS/GIWAXS）。
应用领域： 生物材料、高分子、纳米材料、半导体、能源、食品、药物、化工、金属、矿物等
PEEM
光发射电子显微镜（Photoemission Electron Microscopy, PEEM）是利用光电效应原理，以紫外光或X射线光来激发固体表面原子中的电子，采用先进的电子光学系统对表面光电子进行聚焦、放大，实现固体表面成像研究的新技术。PEEM的成像过程与透射电子显微镜（TEM）技术相似，利用了平行电子束成像而无需表面扫描过程，可以实现快速成像。另一方面，PEEM与X-射线光电子能谱（XPS）和紫外光电子能谱（UPS）等技术均利用了表面光电效应原理，其成像与表面电子结构和表面化学等性质密切相关。因此PEEM研究不仅获得固体表面结构和形貌的信息，同时也反映了固体表面化学性质的变化。低能电子显微镜（Low Energy Electron Microscopy, LEEM），与PEEM共用一条成像系统，只是激发源采用的是低能电子，当低能电子与样品表面接触时，在样品表面会发生弹性背散射和非弹性背散射，LEEM主要利用弹性背散射电子来进行成像，由于入射电子能量低，不仅探测深度非常浅（通常只有几个原子层到十几个原子层厚），具有超高的表面敏感度，而且对于表面电子结构和几何结构的变化也非常敏感，可以直接获得微区结构和形貌变化的信息。PEEM/LEEM系统是一种实时、动态、对表面结构和表面化学进行原位研究的技术。
应用领域： 催化、能源、纳米科学、生物、微电子、材料等
E-probe
低温强磁场真空探针台（E-probe）利用G-M热力学闭循环系统制冷，采用单个冷头即可冷却样品台和磁体，无需消耗液氦即可得到4K的样品台温度以及3T的强磁场环境，先进的减振技术保证了样品位置的稳定性。样品周围的防热辐射屏可最大程度地减小来自外界热负载对样品温度的影响，从而使样品获得尽可能低的温度。配置多个探针臂，对样品或器件施加直流、低频信号、微波信号。探针台主要用于为各类器件的电学参数测试提供一个测试平台，提供多个探针臂，配合测量仪器可完成集成电路的电压、电流、电阻以及电容电压特性曲线等参数检测。适用于对芯片进行科研分析，抽查测试等用途。
应用领域： 半导体工业、MEMS、超导、铁电、物理和材料学等
无液氦稀释制冷机
无液氦制冷机包含低温单元、气体循环系统、控制系统、工作所需的3He/4He等，能够长时间稳定提供10 mK及以下的极低温、大空间的实验环境，无需消耗氦气。配备72 mm底部进样模块，可进行快速换样，换样后制冷时间约16小时，支持14根RF线和50根DC线。
大型无液氦稀释制冷机（组建中）
大功率无液氦稀释制冷机，样品空间直径480 mm，高度520 mm，能够长时间稳定提供10 mK的工作温度，100 mK温度下制冷功率大于1000 μW。配备72根直流织线以及60根射频微波同轴线，并配有10路低温放大器和隔离器(4-8 GHz)。
03 器件加工设备
FIB
FIB（聚焦离子束显微镜）使用高聚焦的离子束对待测样品作纳米加工以及表面成像。聚焦离子束技术主要是利用静电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的显微切割技术。FIB系统的离子束是从液态金属离子镓源中引出。在离子柱顶端外加电场于液态金属离子源，可使液态金属或合金形成细小尖端，再加上负电场牵引尖端的金属或合金，从而导出离子束，然后通过静电透镜聚焦，最后通过分析器、偏转装置及物镜将需要的离子束聚焦在样品上并扫描，离子束轰击样品，产生的二次电子和离子被收集并成像或利用离子束物理碰撞来实现样品的切割或研磨。
应用领域： 生物医学、生物技术、半导体、光学领域、涂层等
Sputter-1
超高真空磁控溅射技术是一种较为常用的物理沉积法。磁控溅射是在真空室中，利用低压气体放电现象，使处于等离子状态下的离子轰击靶表面，并利用环状磁场控制辉光放电，使溅射出的粒子沉积在基片上。磁控溅射可以方便的制取高熔点物质的薄膜，在很大面积上可以制取均匀的膜层。
应用领域： 硅半导体、三五化合物半导体镀膜工艺
Sputter-2
一种较为常用的物理气相沉积镀膜法，在真空室中，利用低压气体放电现象，使处于等离子状态下的离子轰击靶表面，并利用环状磁场控制辉光放电，使溅射出的粒子沉积在基片上，从而得到均匀优质的薄膜。
应用领域： 适用于绝大部分器件工艺、表面装饰等领域、在高温超导薄膜、太阳能电池、记忆合金等薄膜研究方面起到重要作用、快速沉积优质超硬膜，增透膜，表面功能膜等适应科技领域前沿方向
UHV-ALD
原子层沉积是将气相前驱体脉冲交替地通入反应室，并在沉积基体上发生表面化学吸附反应，从而逐层形成薄膜。前驱体在表面的化学吸附具有自限制性，因而可通过反应的循环次数来控制薄膜的厚度。原子层刻蚀是首先对表面层进行改性，第二步对其进行去除。利用改性步骤的自限制性，达到逐层去除的目标。
应用领域： 介电材料、II-VI&III-V半导体、二维材料、锂离子电池、催化、光学等
ALD
原子层沉积是通过将气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基体上化学吸附并反应而形成沉积膜的一种方法（技术）。当前驱体达到沉积基体表面，它们会在其表面化学吸附并发生表面反应。化学吸附自限制沉积过程中，第一种反应前驱体输入到基体材料表面并通过化学吸附（饱和吸附）保持在表面。当第二种前驱体通入反应器，起就会与已吸附于基体材料表面的第一前驱体发生反应。两个前驱体之间会发生置换反应并产生相应的副产物，直到表面的第一前驱体完全消耗，反应会自动停止并形成需要的原子层。因此这是一种自限制过程，而且不断重复这种反应形成薄膜。
应用领域：
半导体领域：晶体管栅极电介质层（高k材料），光电元件的涂层，晶体管中的扩散势垒层和互联势垒层（阻止掺杂剂的迁移），有机发光显示器的反湿涂层和薄膜电致发光（TFEL）元件，集成电路中的互连种子层，DRAM和MRAM中的电介质层，集成电路中嵌入电容器的电介质层，电磁记录头的涂层，集成电路中金属-绝缘层-金属（MIM）电容器涂层。
纳米技术领域：中空纳米管，隧道势垒层，光电电池性能的提高，纳米孔道尺寸的控制，高高宽比纳米图形，微机电系统（MEMS）的反静态阻力涂层和疏水涂层的种子层，纳米晶体，ZnSe涂层，纳米结构，中空纳米碗，存储硅量子点涂层，纳米颗粒的涂层，纳米孔内部的涂层，纳米线的涂层。
IBE
离子束刻蚀机（IBE）把Ar气充入离子源放电室并使其电离形成等离子体，然后由栅极将离子呈束状引出并加速，具有一定能量的离子束进入工作室，射向样品表面撞击样品表面原子，使材料原子发生溅射，达到刻蚀目的，属纯物理过程。
ICP
ICP设备由冷却系统，气路系统，真空系统，等离子体系统四大部分组成。等离子系统包括两个独立的RF电源，一套连接缠绕在腔室外的螺线圈，使线圈产生感应耦合的电场，在电场作用下，刻蚀气体辉光放电产生高密度等离子体，即多种活性基团，参与化学刻蚀。第二套射频电源连接在载台上，产生偏压，完成等离子对样品的轰击。刻蚀过程中化学刻蚀和物理刻蚀同时存在，并可通过调节两个电源功率大小达到对化学作用和物理作用的控制，因而具备刻蚀速率快，选择比高、均匀性好、刻蚀损伤小等特点被广泛使用。
应用领域： Si基半导体器件、III-V半导体器件、金属结构的微米/纳米加工
RTA
自研超高真空快速退火炉（RTA）样品与加热器并不直接接触，通过热辐射使样品升温，配有高效真空泵组将加热产生的废气抽出，可在极高温度下保持超高真空的状态。
应用领域： 半导体、光学领域
Plasma
高频电流流经感应线圈产生高频电磁场，工作气体从而被电离成为等离子体。等离子体在电场和磁场的作用下加速运动轰击样品表面，在样品表面产生一些挥发性气体的同时对表面具有刻蚀作用。因此可以利用设备对样品表面进行等离子体清洗，从而避免湿法清洗液体带来的介质污染。用户可通过调节射频源的功率调整等离子体的运动速度，样品放置的工作距离等，达到期望的清洗效果。
LEED
低能电子的波长与晶体的晶格常数相接近，与晶体相互作用时发生衍射现象。由于低能电子穿透深度浅，得到的是关于晶体表面结构，表面原子排列的信息。利用电压阻挡型能量分析器分别提取弹性散射和非弹性散射得衍射波，LEED利用的是弹性散射信息，AES利用的是非弹性散射信息。相对于SEM和AFM对样品表面真实形貌的测量，LEED衍射图案反应的是晶体倒格子空间，需要换算处理后才得到实际晶格的数据，然而却可以获得以上两种测试方法不能获得的晶体二维结构数据。因此对于确定晶格数据，有关原子的排布有着重要的应用。AES利用经历频繁的非弹性散射后能逸出固体表面的俄歇电子获得俄歇元素像，广泛用于各种材料分析以及催化、吸附、腐蚀、方面的研究。
PECVD
等离子增强型化学气相淀积（PECVD）是化学气相淀积的一种，其淀积温度低是它最突出的优点。PECVD淀积的薄膜具有优良的电学性能、良好的衬底附着性以及极佳的台阶覆盖性，正由于这些优点使其在超大规模集成电路、光电器件、MEMS等领域具有广泛的应用。
应用领域： 半导体器件的钝化保护与掩膜材料、Si电子器件与III-V半导体器件的介电材料、太阳能薄膜、渐变折射率光学薄膜以及抗激光损伤薄膜的制造等
Metal-MBE
金属分子束外延系统（metal MBE），在超高真空环境利用热蒸发原理沉积金属薄膜（目前可生长Al、Au、Ni等），可借助mask进行图形转移，在低维金属材料及器件制作方向具有广泛应用前景。金属分子束外延系统除满足常规金属材料生长（Au、Ni、Cu等），还配备Al蒸发源，同时可以利用mask可直接在不同的衬底上制备金属图形。可应用于半导体激光器欧姆接触等前沿研究领域。
自研MEB
苏州纳米所自行研发设计、中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司制作的自研约瑟夫森结制备系统设备（型号为G19-286）由三个互联的超高真空腔体组成，分别为刻蚀腔、蒸镀腔和氧化腔，其中刻蚀腔与真空互联管道相连以实现设备与真空管道之间的样品传送。刻蚀腔、蒸镀腔和氧化腔的极限真空度分别可达4.4×10-10 Torr，2.0×10-10 Torr，9.8×10-11 Torr。
刻蚀腔可实现样品表面Ar离子束刻蚀和紫外臭氧清洁。蒸镀腔可实现电子束蒸发，电子枪最大功率为8KW，有5个可以自动切换的坩埚位，均放有15 cc容量石墨坩埚，目前有4个Al源、1个Ti源。氧化腔可实现样品可控静态和动态氧化，配备量程20 sccm和200 sccm的两个质量流量控制器以及一个针形阀。
自研约瑟夫森结制备系统所有工艺均可手动、半自动、全自动执行。目前主要用于制备基于Al材料的约瑟夫森结，同时也可以通过Ar离子枪进行样品表面清洗、刻蚀；利用电子束蒸发进行样品表面的金属薄膜制备（Al、Ti等）。该设备可制备超导量子比特芯片、超导量子干涉器件、超导空气桥以及金属薄膜物理气相沉积，主要应用于超导量子计算领域。
MEB
法国PLASSYS-BESTEK SAS公司生产的超导约瑟夫森结制备设备（型号为MEB550 SL3）包括三个互联的超高真空腔体，其中进样腔与真空互联主管道连接且具有Ar离子刻蚀（IBE）功能；与之连接的蒸镀腔则利用电子束加热金属源而进行物理气相沉积（PVD）；与蒸镀腔相连的是氧化腔，其主要的功能是能进行金属表面的可控高精度高均匀性氧化。进样腔、蒸镀腔和氧化腔的极限真空度分别可达2.0×10-8 Torr， 2.2×10-10 Torr和 2.0×10-9 Torr。进样腔和蒸镀腔样品台均可以面内旋转和倾斜。进样腔配备一个KRI离子枪和一个氩气气路，用于对样品进行Ar离子刻蚀（IBE）以去除表面氧化层。蒸镀腔电子枪功率为6 kW，配备5个15 cc坩埚，填装1个Ti源，2个Al源，1个Ta源（剩余1个备用）。氧化腔支持样品在氧气气氛下进行静态和动态氧化；配备量程20 sccm和200 sccm的两个质量流量控制器以及一个针形阀，可用于低压力、高压力和超高压力范围的氧化。三个腔体间样品的传送采用两个分别安装在进样腔和氧化腔上的电动传样杆实现，所有工艺均可全自动化电脑控制执行和半自动人工操作。该设备主要用于基于铝的超导约瑟夫森结的制备，亦可进行样品表面清洗、表面刻蚀以及金属薄膜（仅限于Ti、Al和Ta）沉积。该设备可用于超导薄膜沉积、超导空气桥制备、超导量子干涉器件（SQUID）、约瑟夫森参量放大器（JPA，或JTWPA等）以及各类超导量子比特芯片制备，专用于超导电子学和超导量子计算等领域。
高真空热蒸发设备
应用领域： 超导体、半导体、微电子、纳米材料的制备、新型薄膜太阳能电池和传感器
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