分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,以下简称MBE)是一种化合物半导体薄膜的物理淀积技术,其基本原理是在超高真空条件下将组成薄膜的各元素在相应束源炉中加热形成定向原子束或分子束入射到加热的衬底上进行薄膜生长,每个束源炉配备1个能够快速开关的快门,从而改变生长材料的成分...
正是因为材料外延过程是在高超真空下完成这一特征,使的MBE系统上可以附加大量原位分析设备,如反射式高能电子束衍射、俄歇分析仪、光学测温仪等,可以实时反应薄膜结晶质量、生长模式等信息,以便及时调控生长条件,从而增强了MBE外延生长的可控性。 三、MBE设备构造 为了获得超高质...
碳化硅(SiC)作为新一代功率半导体的核心材料,需在 1500℃以上高温环境中生长外延层。MBE 设备通过精确控制镓、碳等原子束的入射角度(误差<0.5°)和流量(精度达 10^-6 mbar・L/s),可实现外延层厚度均匀性<1%,掺杂浓度偏差<5%。这对于制造耐压 1200V 以上的车用功率模块至关重要 —— 厚度仅 5μm 的外延...
分子束外延(以下简称MBE)是一种化合物半导体多层薄膜的物理淀积技术。 其基本原理是在超高真空条件下,将组成薄膜的各元素在各自的分子束炉中加热成定向分子束入射到加热的衬底上进行薄膜生长(如图1所示)。[1] 图1 分子束外延装置生长室的工作原理图 2.特点[2] 整个生长过程是在超高真空环境下进行的,避免了杂质的...
I. MBE外延简介 分子束外延于高真空或超高真空(ultra-high vacuum,10-10帕斯卡)的环境进行。分子束外延最重要的方面是其低沉积率,通常使薄膜以每小时低于3000 nm速度磊晶生长。如此低的沉积率要求真空程度足够高,以达到其他沉积方式同等级别的洁净程度。
分子束外延(MBE)的结构主要包括超高真空腔体、分子束源、衬底加热器、反射高能电子衍射(RHEED)等监控设备。其原理是通过超高真空环境中精确控制分子束流在单晶衬底上逐层外延生长薄膜。应用涵盖半导体量子结构(如量子阱、超晶格)、光电子器件(如激光器、红外探测器)等。 1. 结构分析:MBE系统核心为超高真空环境(10⁻...
MBE技术在半导体产业中得到了广泛的应用,促进了半导体材料和器件的发展。 MBE技术的工作原理是利用分子束,将材料分子在真空环境下逐个排列而成的薄膜材料。首先,通过加热来提供足够的热能,从而将材料转化为蒸汽或气体。接下来,通过使用高度完整的分子束来传输这些分子,使其在基底表面上按照预定的方式排列成薄膜。最后,...
分子束外延技术（MBE）是一种先进的材料生长方法，广泛应用于检测中心等科研机构。通过该技术，科学家们能够精确控制材料的生长过程，从而获得所需特性的薄膜材料。这种系统的高精度和灵活性为检测中心提供了强大的支持，推动了各项研究的进展。二、MBE基本原理 外延工艺，在英文中常被译为"Epitaxy"，源自希腊语，意为...
二、MBE生长理论基础 MBE外延生长是在超高真空环境下(10-10Torr)以高温蒸发的方式将源材料裂解为气体分子以产生分子束流,产生的分子束流在衬底表面经吸附、分解、迁移、成核、生长等过程使原子进入晶格位置完成外延生长。 各高纯原材料在各自的束源炉中被独立加热产生分子束,该分子束流经机械挡板控制喷射至衬底表面。
二、MBE生长理论基础 MBE外延生长是在超高真空环境下(10-10Torr)以高温蒸发的方式将源材料裂解为气体分子以产生分子束流,产生的分子束流在衬底表面经吸附、分解、迁移、成核、生长等过程使原子进入晶格位置完成外延生长。 各高纯原材料在各自的束源炉中被独立加热产生分子束,该分子束流经机械挡板控制喷射至衬底表面。