まず、分子線エピタキシャル プロファイル超高真空環(huán)境では、1 つまたは複數(shù)の分子 (原子) の特定の熱エネルギーを使用して、結(jié)晶基板にビーム ジェットを照射し、基板表面の反応過程である「飛行」過程の分子とほとんど衝突しません。雰囲気ガス、基板への分子ビームの形でのエピタキシャル成長、したがってその名前。 特性: 真空蒸著法 起源: 20 世紀(jì)、70 年代初頭、米國ベル研究所用途: エピタキシャル成長の超微細(xì)な原子レベルの精密制御薄い多層二次元構(gòu)造材料およびデバイス（スーパーキャラクター、量子井戸、変調(diào)ドーピングヘテロ接合、量子陰：レーザー、高電子移動度トランジスタなど）。他のプロセスと組み合わせて、1 次元および 0 次元のナノ材料 (量子線、量子ドットなど) の調(diào)製も可能です。MBE の典型的な特徴:(1) ソース?fàn)tから放出された分子 (原子) が「分子線」の流れの形で基板表面。水晶膜厚の監(jiān)視により、成長速度を厳密に制御できます。 (2) 分子線エピタキシーの成長速度は遅く、約 0.01 ～ 1 nm / s です。膜厚制御性に優(yōu)れた単原子（分子）層エピタキシーが実現(xiàn)できます。 （3）ソースと基板間のバッフルの開閉を調(diào)整することで、膜の組成や不純物濃度を厳密に制御でき、選択的エピタキシャル成長を?qū)g現(xiàn)できます。(4) 非熱平衡成長では、基板溫度を平衡溫度より低くすることができ、低溫成長を?qū)g現(xiàn)し、相互拡散と自己ドーピングを効果的に減らすことができます。エネルギー電子回折 (RHEED) およびその他のデバイスは、元の価格観測、リアルタイム監(jiān)視を?qū)g現(xiàn)できます。成長率は比較的遅く、MBE は両方とも利點(diǎn)ですが、その欠如もあり、厚膜成長と大量生産には適していません。 、シリコン分子線エピタキシー1 基本プロファイルシリコン分子線エピタキシーには、均質(zhì)エピタキシー、ヘテロエピタキシーが含まれます。シリコン分子線エピタキシーは、シリコンのエピタキシャル成長です。 (またはシリコン関連材料) 原子、分子、またはイオンの物理的堆積による適切に加熱されたシリコン基板上の (またはシリコン関連材料)。(1) エピタキシャル期間中、基板はより低い溫度にあります。(2) 同時ドーピング。(3) (4) 原子清浄表面に特に注意を払う. 図 1 シリコン MBE の動作原理の概略図2 シリコン分子線エピタキシーの開発履歴 CVD 欠陥に関連して開発された.CVD 欠陥: 基板高溫、1050oC、深刻なドーピングに（高溫で）。元の分子線エピタキシー: シリコン基板を適切な溫度に加熱し、シリコン基板にシリコンを真空蒸著し、エピタキシャル成長させます。成長基準(zhǔn): 入射分子は基板の高溫表面に十分に移動し、 3 シリコン分子線エピタキシーの重要性シリコンMBEは、厳密に制御された極低溫システムで行われます。 (1) 不純物濃度を原子レベルまで制御できます。アンドープ濃度は<3×1013/cm3に制御されています。(2)欠陥のない最適な條件でエピタキシーを行うことができます。(3)エピタキシャル層の厚さは単一原子層の厚さの範(fàn)囲內(nèi)で制御できます。超格子エピタキシー、數(shù)nm～數(shù)十nmの手動設(shè)計が可能な、優(yōu)れた性能の新機(jī)能材料の作製。 (4) シリコンのホモジニアスエピタキシー、シリコンのヘテロエピタキシー。性能と汎用性欠點(diǎn): 価格が高く、複雑で、運(yùn)用コストが高い。適用範(fàn)囲: シリコン MBE、化合物 MBE、III-V MBE、開発中の金屬半導(dǎo)體 MBE に使用できる。基本的な共通機(jī)能:(1) 基本的な超高真空システム、エピタキシャルチャンバー、Nuosen加熱室;(2)分析手段、LEED、SIMS、Yang EEDなど;(3)注入チャンバー。シリコンターゲットの ce であり、シリコン分子線を容易に生成できます。側(cè)面へのシリコン分子線の放射が悪影響を與えるのを避けるために、大面積スクリーンのシールドとコリメーションが必要です。 (2) シリコン陰極の加熱に対する抵抗は、強(qiáng)力な分子線を生成できません。 Si-C 染色、最良の方法は電子ビーム蒸著によるシリコン ソースの生成です。シリコン MBE 溫度の一部の部分が高く、蒸発しやすいため、蒸発源のシリコン低蒸発圧力要件はより高い溫度を持っています。同時に、ビーム密度とスキャン パラメータを制御します。シリコンロッドのちょうど中にシリコン溶融ピットを作ると、シリコンロッドは高純度の柑橘類になります。監(jiān)視分子線にはいくつかの種類があります：（1）水晶振動子はビーム電流を監(jiān)視するためによく使用され、ビーム遮蔽と冷卻が適切であり、満足することができますしかし、ノイズは安定性に影響を與えます。數(shù) μm を過ぎると、水晶振動子は直線性を失います。頻繁に交換すると、メイン システムが膨張することが多く、これは作業(yè)に役立ちません。(2) 小さなイオン テーブルでは、分子ビーム フラックスを測定するのではなく、分子ビーム圧力を測定します。 (3) 低エネルギー電子ビーム、分子ビームを介して、勵起蛍光によって検出された電子の使用。原子は勵起され、すぐに基底狀態(tài)に分解して紫外蛍光を生成します。光學(xué)密度は、集光後のビーム密度に比例します。シリコンソースのフィードバック制御を行います。不十分: 電子ビームを遮斷すると、ほとんどの赤外蛍光とバックグラウンド放射により、S/N 比が不安定な程度まで低下します。原子クラスのみを測定し、分子物質(zhì)を測定することはできません。 (4) ドープ原子のビーム密度をモニターする原子吸光スペクトル。原子ビームによるビームの吸収強(qiáng)度を原子ビーム密度に変換し,対応する比を得た.分子線エピタキシー(MBE)基板ベースは難點(diǎn)である.MBEはコールドウォールプロセス,すなわちシリコン基板を加熱するプロセスである. 1200℃まで、環(huán)境は室溫まで。また、シリコンウエハーは均一な溫度を確保します。ヒル抵抗高融點(diǎn)金屬とグラファイトカソード、放射加熱の背面、および加熱部品全體を液體窒素冷卻容器に取り付け、真空コンポーネントの熱放射を減らします。均一な加熱を確保するために基板を回転させます。自由なたわみは、二次注入ドーピング効果を高めることができます。
出典：Meeyou Carbide