{"id":18552,"date":"2017-10-31T01:08:30","date_gmt":"2017-10-31T01:08:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mcctcarbide.com\/molecular-beam-epitaxy-principle\/"},"modified":"2021-10-11T06:08:04","modified_gmt":"2021-10-11T06:08:04","slug":"molecular-beam-epitaxy-principle","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/molecular-beam-epitaxy-principle\/","title":{"rendered":"Principe d'\u00e9pitaxie par faisceau mol\u00e9culaire"},"content":{"rendered":"
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Tout d'abord, le profil \u00e9pitaxial du faisceau mol\u00e9culaireDans l'environnement \u00e0 ultra-vide \u00e9lev\u00e9, avec une certaine \u00e9nergie thermique d'une ou plusieurs mol\u00e9cules (atomes) jet de faisceau vers le substrat cristallin, le processus de r\u00e9action de surface du substratMol\u00e9cules dans le processus de \u00abvol\u00bb presque aucune collision avec le gaz ambiant, sous forme de faisceau mol\u00e9culaire vers le substrat, la croissance \u00e9pitaxiale, d'o\u00f9 le nom.Propri\u00e9t\u00e9s: Une m\u00e9thode de d\u00e9p\u00f4t sous vide Origine: 20e si\u00e8cle, d\u00e9but des ann\u00e9es 70, le laboratoire Bell des \u00c9tats-Unis Applications: croissance \u00e9pitaxiale niveau atomique contr\u00f4le pr\u00e9cis des ultra- mat\u00e9riaux et dispositifs \u00e0 structure bidimensionnelle multicouche mince (super-caract\u00e8re, puits quantiques, h\u00e9t\u00e9rojonction de dopage par modulation, yin quantique: lasers, transistors \u00e0 haute mobilit\u00e9 \u00e9lectronique, etc.); combin\u00e9s avec d'autres processus, mais aussi la pr\u00e9paration de nanomat\u00e9riaux unidimensionnels et z\u00e9ro dimensionnels (lignes quantiques, points quantiques, etc.). Caract\u00e9ristiques typiques du MBE: (1) Les mol\u00e9cules (atomes) \u00e9mises par le four source atteignent la surface du substrat sous la forme d'un flux de \u00abfaisceau mol\u00e9culaire\u00bb. Gr\u00e2ce \u00e0 la surveillance de l'\u00e9paisseur du film de cristal de quartz, peut contr\u00f4ler strictement le taux de croissance. (2) le taux de croissance de l'\u00e9pitaxie par faisceau mol\u00e9culaire est lent, environ 0,01-1 nm \/ s. Peut r\u00e9aliser une \u00e9pitaxie \u00e0 couche atomique (mol\u00e9culaire) unique, avec une excellente contr\u00f4labilit\u00e9 de l'\u00e9paisseur du film. (3) En ajustant l'ouverture et la fermeture du d\u00e9flecteur entre la source et le substrat, la composition et la concentration en impuret\u00e9s du film peuvent \u00eatre strictement contr\u00f4l\u00e9es, et une croissance \u00e9pitaxiale s\u00e9lective peut \u00eatre obtenue. (4) une croissance d'\u00e9quilibre non thermique, la temp\u00e9rature du substrat peut \u00eatre inf\u00e9rieure \u00e0 la temp\u00e9rature d'\u00e9quilibre, pour atteindre une croissance \u00e0 basse temp\u00e9rature, peut r\u00e9duire efficacement l'interdiffusion et l'autodopage. (5) avec une r\u00e9flexion \u00e9lev\u00e9e la diffraction d'\u00e9nergie \u00e9lectronique (RHEED) et d'autres appareils, peuvent atteindre l'observation originale des prix, une surveillance en temps r\u00e9el.Le taux de croissance est relativement lent, les deux MBE est un avantage, mais aussi son manque, ne convient pas \u00e0 la croissance de couches \u00e9paisses et \u00e0 la production de masse. , \u00e9pitaxie par faisceau mol\u00e9culaire de silicium1 profil de base L'\u00e9pitaxie par faisceau mol\u00e9culaire de silicium comprend l'\u00e9pitaxie homog\u00e8ne, l'h\u00e9t\u00e9ro\u00e9pitaxie. L'\u00e9pitaxie par faisceau mol\u00e9culaire de silicium est la croissance \u00e9pitaxiale du silicium sur (ou des mat\u00e9riaux li\u00e9s au silicium) sur un substrat de silicium convenablement chauff\u00e9 par d\u00e9p\u00f4t physique d'atomes, de mol\u00e9cules ou d'ions. (1) pendant la p\u00e9riode \u00e9pitaxiale, le substrat est \u00e0 une temp\u00e9rature inf\u00e9rieure. (2) Dopage simultan\u00e9. (3) le syst\u00e8me pour maintenir un vide pouss\u00e9. (4) accorder une attention particuli\u00e8re \u00e0 la surface atomique propre. au dopage grave (\u00e0 haute temp\u00e9rature). L'\u00e9pitaxie par faisceau mol\u00e9culaire d'origine: le substrat de silicium chauff\u00e9 \u00e0 la temp\u00e9rature appropri\u00e9e, l'\u00e9vaporation sous vide du silicium jusqu'au substrat de silicium, la croissance \u00e9pitaxiale.Crit\u00e8res de croissance: les mol\u00e9cules incidentes se d\u00e9placent suffisamment vers la surface chaude du substrat et sont dispos\u00e9es sous la forme de un monocristal.3 L'importance de l'\u00e9pitaxie par faisceau mol\u00e9culaire de silicium Le MBE de silicium est r\u00e9alis\u00e9 dans un syst\u00e8me cryog\u00e9nique strictement contr\u00f4l\u00e9. (1) peut bien contr\u00f4ler la concentration d'impuret\u00e9s pour atteindre le niveau atomique. La concentration non dop\u00e9e est contr\u00f4l\u00e9e \u00e0 <3 \u00d7 1013 \/ cm3. (2) L'\u00e9pitaxie peut \u00eatre r\u00e9alis\u00e9e dans les meilleures conditions sans d\u00e9fauts. (3) L'\u00e9paisseur de la couche \u00e9pitaxiale peut \u00eatre contr\u00f4l\u00e9e dans l'\u00e9paisseur de la couche atomique unique, \u00e9pitaxie super-r\u00e9seau, plusieurs nm ~ plusieurs dizaines de nm, qui peut \u00eatre con\u00e7ue manuellement, et la pr\u00e9paration d'excellentes performances des nouveaux mat\u00e9riaux fonctionnels. (4) \u00c9pitaxie homog\u00e8ne de silicium, h\u00e9t\u00e9ro\u00e9pitaxie de silicium.4 \u00e9quipement de croissance \u00e9pitaxiale Direction de d\u00e9veloppement: fiabilit\u00e9, \u00e9lev\u00e9 performances et polyvalence Inconv\u00e9nients: prix \u00e9lev\u00e9s, co\u00fbts d'exploitation complexes et \u00e9lev\u00e9s Champ d'application: peut \u00eatre utilis\u00e9 pour le silicium MBE, le compos\u00e9 MBE, le III-V MBE, le semi-conducteur m\u00e9tallique MBE se d\u00e9veloppe.Caract\u00e9ristiques communes de base: (1) syst\u00e8me de base \u00e0 ultra-vide de base, chambre \u00e9pitaxiale, salle de chauffage Nuosen; (2) moyens d'analyse, LEED, SIMS, Yang EED, etc.; (3) chambre d'injection.Figure 2 Diagramme sch\u00e9matique du syst\u00e8me \u00e9pitaxial \u00e0 faisceau mol\u00e9culaire de silicium (1) bombardement par faisceau d'\u00e9lectrons de la surfa ce de la cible de silicium, ce qui facilite la production de faisceau mol\u00e9culaire de silicium. Afin d'\u00e9viter que le rayonnement du faisceau mol\u00e9culaire de silicium sur le c\u00f4t\u00e9 ne cause des effets n\u00e9fastes, un blindage d'\u00e9cran et une collimation de grande surface sont n\u00e9cessaires. (2) la r\u00e9sistance au chauffage de la cathode de silicium ne peut pas produire un faisceau mol\u00e9culaire puissant, les autres pots d'agrumes en graphite ont Color\u00e9 au Si-C, la meilleure fa\u00e7on consiste \u00e0 \u00e9vaporer le faisceau d'\u00e9lectrons pour produire une source de silicium. Parce que, certaines parties de la temp\u00e9rature du MBE en silicium sont plus \u00e9lev\u00e9es, faciles \u00e0 \u00e9vaporer, les exigences de pression d'\u00e9vaporation du silicium \u00e0 basse temp\u00e9rature de la source d'\u00e9vaporation ont une temp\u00e9rature plus \u00e9lev\u00e9e. Dans le m\u00eame temps, la densit\u00e9 du faisceau et les param\u00e8tres de balayage \u00e0 contr\u00f4ler. En faisant le puits de fusion du silicium juste dans la tige de silicium, les tiges de silicium deviennent des agrumes de haute puret\u00e9.Il existe plusieurs types de surveillance du faisceau mol\u00e9culaire: (1) Le cristal de quartz est souvent utilis\u00e9 pour surveiller le courant du faisceau, le blindage du faisceau et le refroidissement appropri\u00e9s, peuvent \u00eatre satisfaits avec les r\u00e9sultats, mais le bruit affecte la stabilit\u00e9. Apr\u00e8s plusieurs \u03bcm, le cristal de quartz perd sa lin\u00e9arit\u00e9. \u00c9change fr\u00e9quent, le syst\u00e8me principal est souvent gonfl\u00e9, ce qui n'est pas propice au travail. (2) petite table d'ions, mesure de la pression du faisceau mol\u00e9culaire, plut\u00f4t que de mesurer le flux du faisceau mol\u00e9culaire. En raison du d\u00e9p\u00f4t sur les composants du syst\u00e8me sortant de la norme. (3) faisceau d'\u00e9lectrons de faible \u00e9nergie, \u00e0 travers le faisceau mol\u00e9culaire, l'utilisation d'\u00e9lectrons d\u00e9tect\u00e9s par la fluorescence d'excitation. Les atomes sont excit\u00e9s et se d\u00e9gradent rapidement \u00e0 l'\u00e9tat fondamental pour produire une fluorescence UV, et la densit\u00e9 optique est proportionnelle \u00e0 la densit\u00e9 du faisceau apr\u00e8s focalisation optique. Faites le contr\u00f4le de r\u00e9troaction de la source de silicium. Insuffisant: coupez le faisceau d'\u00e9lectrons, la plupart de la fluorescence infrarouge et du rayonnement de fond entra\u00eeneront une d\u00e9t\u00e9rioration du rapport signal \/ bruit jusqu'\u00e0 l'instabilit\u00e9. Il ne mesure que la classe atomique, ne peut pas mesurer les substances mol\u00e9culaires. (4) Spectres d'absorption atomique, surveillant la densit\u00e9 de faisceau des atomes dop\u00e9s.Avec le courant de faisceau intermittent, Si et Ga ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9tect\u00e9s respectivement par 251,6 nm et 294,4 nm de rayonnement optique. L'intensit\u00e9 d'absorption du faisceau \u00e0 travers le faisceau atomique a \u00e9t\u00e9 convertie en densit\u00e9 de faisceau atomique et le rapport correspondant a \u00e9t\u00e9 obtenu.La base du substrat d'\u00e9pitaxie par faisceau mol\u00e9culaire (MBE) est un point difficile.Le MBE est un processus de paroi froide, c'est-\u00e0-dire que le substrat de silicium chauffe \u00e0 1200 \u2103, l'environnement \u00e0 temp\u00e9rature ambiante. En outre, la tranche de silicium assure une temp\u00e9rature uniforme. La cathode r\u00e9fractaire en m\u00e9tal et en graphite r\u00e9sistant \u00e0 la pente, l'arri\u00e8re du chauffage par rayonnement et l'ensemble des pi\u00e8ces chauffantes sont install\u00e9s dans des conteneurs refroidis \u00e0 l'azote liquide afin de r\u00e9duire le rayonnement thermique des composants sous vide. Le substrat est tourn\u00e9 pour assurer un chauffage uniforme. La d\u00e9flexion libre peut am\u00e9liorer l'effet de dopage de l'implantation secondaire.
\nSource: Meeyou Carbide<\/p>\n

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First, the molecular beam epitaxial profileIn the ultra-high vacuum environment, with a certain thermal energy of one or more molecules (atoms) beam jet to the crystal substrate, the substrate surface reaction processMolecules in the “flight” process almost no collision with the ambient gas, in the form of molecular beam to the substrate, the epitaxial growth,…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1597,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79,1],"tags":[],"class_list":["post-18552","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-materials-weekly","category-uncategorized"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/f875f9_b9b126e5bc354182a8a3d645f578368amv2_d_1920_1920_s_2.jpg","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18552","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=18552"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18552\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1597"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=18552"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=18552"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=18552"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}