完整版分子束外延VIP免费

分子束外延 （英文名称； Molecular Beam Epitaxy ）1、定义：分子束外延是一种新的 晶体生长技术 ，简记为 MBE 。其方法是将 半导体衬底 放置在超高真空腔体中，和将需要生长的单晶物质 按元素的不同分别放在喷射炉中（也在腔体内）。由分别加热到相应温度形成蒸汽，经小孔准直后形成分子束或原子束直接喷射到上述衬底上，同时控制分子束对衬底的扫描，就可以生长出极薄的（可薄至单原子层水平）单晶体 和几种物质交替的 超晶格结构 。2、研究对象 ：分子束外延主要研究的是不同结构或不同材料的晶体和超晶格的生长。3、MBE 的一般结构 ：目前最典型的 MBE 系统是由进样室、预备分析室、和外延生长室串连而成。进样室：进样室用于换取样品，是整个设备和外界联系的通道，也可同时放入多个衬底片。预备分析室：对衬底片进行除气处理，对样品进行表面成分、电子结构和杂质污染等分析。通常在这个真空室配置AES、SIMIS 、XPS、UPS 等分析仪器。外延生长室：是MBE 系统中最重要的一个真空工作室，用于样品的分子束外延生长。 配置有分子束源、样品架、电离记、高能电子衍射仪和四极质谱仪等部件。监测分子束流有以下几种：（1）石英晶体常用于监测束流， 束流屏蔽和冷却适当， 可得满意结果。但噪音影响稳定性。几个m 后，石英晶体便失去了线性。调换频繁，主系统经常充气，这不利于工作。（2）小型离子表， 测分子束流压，而不是测分子束流通量。由于系统部件上的淀积而使其偏离标准。（3）低能电子束， 横穿分子束， 利用所探测物种的电子激发荧光。原子被激发并很快衰退到基态产生UV 荧光，光学聚焦后荧光密度正比于束流密度。可做硅源的反馈控制。不足之处：切断电子束，大部分红外荧光和背景辐射也会使信噪比恶化到不稳定的程度。它只测原子类，不能测分子类物质。生长室结构：?分子束外延中的分子（原子）运动速率非常之高，源分子（原子）由束源发出到衬底表面的时间极其短暂，一般是毫秒量级，一旦将分子束切断，几乎是在同时，生长表面上源的供应就停止了，生长也及时停止。不会出现层厚失控。（1）真空系统?主真空室的本底压强应不高于10-8Pa。?生长室和分析室除机械泵-分子泵联动抽气装置外， 一般还需要配置离子泵和钛升华泵，以维持超高真空环境。?在生长室内壁，还加有大面积的液氮冷屏套，对CO、H2O 等残余气体有显著的吸附效果。?整个系统要进行烘烤，生长系统内的附属机件应能承受150-200 ℃的高...