MBE技術(shù)是在超高真空條件下,用其組元的分子(或原子)束噴射到襯底上生長(zhǎng)外延薄層的技術(shù)。
現(xiàn)代MBE生長(zhǎng)系統(tǒng)的背景真空度可達(dá) 1.33×10-10Pa,分子束與分子束以及分子束與背景分子之間不發(fā)生碰撞。
MBE技術(shù)的關(guān)鍵
III,V族元素分別加熱到溫度Ti,Tj形成的束 引入到溫度為Ts的襯底上生長(zhǎng)薄膜,要仔細(xì) 選擇Ts,使多余的V族元素從襯底表面蒸發(fā)以生長(zhǎng)化學(xué)配比材料合適的生長(zhǎng)溫度使吸附的原子有足夠的能量 遷移到合適的平衡位置進(jìn)行外延生長(zhǎng)
溫度太低:可能生長(zhǎng)出多晶或非晶
溫度過高:會(huì)使吸附的原子再次蒸發(fā)而脫附
MBE設(shè)備
真空系統(tǒng)、生長(zhǎng)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)
生長(zhǎng)系統(tǒng):進(jìn)樣室、預(yù)處理室(襯底存儲(chǔ)室)、生長(zhǎng)室
監(jiān)控系統(tǒng):
四極質(zhì)譜儀:真空度檢測(cè),監(jiān)測(cè)殘余氣體和分子束流的成分
電離計(jì):測(cè)量分子束流量
電子衍射儀:觀察晶體表面結(jié)構(gòu)以及生長(zhǎng)表面光潔平整度
俄歇譜儀:檢測(cè)表面成分、化學(xué)計(jì)量比和表面沾污等