分子束外延特點:
(1)生長速度非常慢,約1um/小時,相當于每秒生長一個單原子層,有利于實現厚度、結構和成分的準確控制,形成陡峭的異質結構。事實上,它是一種原子加工技術,因此MBE特別適合超晶格材料的生長。
(2)外延生長溫度低,降低了界面熱膨脹引入的晶格失配效應和襯底雜質對外延層自摻雜擴散的影響。
(3)由于生長是在超高真空中進行的,襯底表面可以完全清潔,在延伸過程中可以避免污染,因此可以生長出高質量的延伸層。在分子束延伸裝置中,通常有儀器來檢測表面結構、成分和真空殘留氣體,可以隨時監測延伸層的成分和結構的完整性,有利于科學研究。
(4)MBE是一個動力學過程。即將到來的中性粒子(原子或分子)一個接一個地堆積在基礎上,而不是熱力學過程。因此,它可以根據普通的熱平衡生長方法生長困難的薄膜。
(5)MBE是一個超高真空的物理沉積過程??扉T可以立即控制生長和中斷,無需考慮中間化學反應或質量傳輸。因此,膜的成分和混合濃度可以隨著源的變化而快速調整。
分子束外延的應用:
分子束延伸不僅可以用來制備大多數現有設備,還可以制備許多新設備,包括超晶格結構高電子遷移率晶體管和多量子陷阱激光二極管,由原子尺度膜厚度控制。我們在公共汽車上看到的車站預告板和體育場上看到的超大顯示器是由分子束延伸制成的。
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