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分子束外延系統(tǒng)分子束外延技術(shù)說明
日期：2025-05-14 12:53
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摘要：
分子束外延，就是在超高真空系統(tǒng)中把所需要的結(jié)晶材料放入到噴射爐中，將噴射爐加熱。使結(jié)晶材料形成分子束，從爐中噴出后，沉積在溫度保持在幾百度的單晶基片上。如果設(shè)置幾個(gè)噴射爐，就可以制取多元半導(dǎo)體混晶，又可以同時(shí)進(jìn)行摻雜。由于采用四極質(zhì)譜儀對(duì)分子束的強(qiáng)度、相對(duì)比進(jìn)行監(jiān)控，并將測(cè)到的信息反饋到各個(gè)噴射爐，就可以**地控制結(jié)晶生長(zhǎng)。如果再裝上高能電子衍射儀及其他分析儀器，則可以進(jìn)行沉積系統(tǒng)中結(jié)晶生長(zhǎng)過程的研究。
分子束外延系統(tǒng)利用分子束外延不僅制取了雙質(zhì)結(jié)激光器、三維介質(zhì)集成光波導(dǎo)，還可以用此法使二種光波導(dǎo)重疊地生長(zhǎng)在同一基片上，制成了從一個(gè)波導(dǎo)移向另一個(gè)波導(dǎo)的錐形輞合器，其耦合系數(shù)接近于100%。
MBE法與其他液相、氣相外延生長(zhǎng)法相比較，其特點(diǎn)是，
分子束外延系統(tǒng)利用分子束外延不僅制取了雙質(zhì)結(jié)激光器、三維介質(zhì)集成光波導(dǎo)，還可以用此法使二種光波導(dǎo)重疊地生長(zhǎng)在同一基片上，制成了從一個(gè)波導(dǎo)移向另一個(gè)波導(dǎo)的錐形輞合器，其耦合系數(shù)接近于100%。
MBE法與其他液相、氣相外延生長(zhǎng)法相比較，其特點(diǎn)是，
①分子束外延生長(zhǎng)是在超高真空下進(jìn)行的，殘余氣體對(duì)膜的污染少，可保持極清潔的表面。
②生長(zhǎng)溫度低，如生長(zhǎng)GaAs只有500~600℃，Si只有500℃。
③生長(zhǎng)速度慢，(1~10μm/h)。可生長(zhǎng)超薄(幾個(gè)μm)而乎整的膜，膜層厚度、組分和雜質(zhì)濃度均可進(jìn)行**地控制。
④可獲得大面積的表面和界面有原子級(jí)平整度的外延生長(zhǎng)膜。
⑤在同一系統(tǒng)中，可原位觀察單晶薄膜的生長(zhǎng)過程，可以進(jìn)行生長(zhǎng)機(jī)制的研究。
外延生長(zhǎng)的缺點(diǎn)是時(shí)間長(zhǎng)，大批量生產(chǎn)性差，對(duì)真空條件要求高。
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