分子束外延薄膜生长设备MBE技术方案

分子束外延薄膜生长设备MBE可以在某些衬底材料上实现外延生长工艺，实现分子自组装、超晶格、量 子阱、一维纳米线等。可以进行第二代半导体和第三代半导体的工艺验证和外延片的生长制造。
分子束外延薄膜生长设备在薄膜外延生长时具有超高的真空环境，是在理想的环境下进行薄膜外延生长，它可以排除在薄膜生长时的各种干扰因素，得到理想的高精度薄膜。
我公司设计制造的分子束外延薄膜生长实验设备，分实验型和生产型两种 ，配置合理，结构简单，操作方便，技术先进，性能可靠，用途多，实用性强，价格相对较低，可供各大学的实验室及科研机构作为分子束外延方面的教学实验、科学研究及工艺实验之用。生产型MBE可用于小批量外延片的制备。

功能特点

本项目于2005年在国内率先完成了成套MBE的全国产化研发设计和制造，做到自主可控。自主设计MBE超高真空外延生长室、工艺控制系统与软件、RHEED原位实时在线监控仪、直线型电子枪、高温束源炉、束源炉电源、高温样品台、膜厚仪（可计量外延生长的分子层数）等核心部件。

可实现第二代半导体（如砷化镓等）和第三代半导体（如碳化硅和氮化镓）的外延生长。

设备组成与主要技术指标

设备的组成

进样室

该室用于样品的进出仓，并配置有多样片储存功能。样品库可放六片基片。

预处理室

该室用于样品在进入外延室之前进行真空等离子剥离式清洗和真空高温除气，及其他前期工艺处理。还用于对外延后的样片进行后工艺处理，如高温退火等等。

外延室

超高真空洁净真空室，实现分子束外延工艺。

主要技术指标

极限真空：5.0×10-5Pa

样品装载数量：6片（φ2 英寸～φ4 英寸，带样品载具）

极限真空：5×10-7Pa

样品台加热温度：室温～ 850℃±1℃（PID 控制）

离子清洗源：Φ60；100 ～ 500eV

*工艺室部分部件根据客户需求不同，所配置不同。

实验型MBE

设备组件

超高真空直线型电子枪

自主研发直线型电子枪，满足超高真空和束源炉法兰接口及安装尺寸的要求；可用于高温难融材料的加热蒸发。

高能衍射枪及电源

束斑0.6mm，高压25kV。

光斑在荧光屏上可衍射图像经CCD 相机采集后由计算机进行图像处理。

生产型MBE

工艺实现

使用鹏城半导体自主研发的分子束外延设备生长的Bi2-xSbxTe3。