LMBE\MBE分子束外延系统

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MBE:
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的各元素喷射出的分子流能在上述衬底上生长出极薄的(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。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。该法生长温度低,能严格控制外延层的层厚组分和掺杂浓度;
 
LMBE:
激光分子束外延是集PLD与MBE的优点于一体,具有超高真空、精确控制原子尺度外延生长、原位实时监控的特点,即克服了PLD技术无法精确控制膜厚的特点,同时摆脱了MBE技术加热束的限制,常用于用于生长半导体材料超晶格,如超导体,光学晶体,压电体,铁电体,铁磁体, 和有机化合物等薄膜材料,特别适用于生长高熔点、多元素及含有气体元素的复杂层状超晶格薄膜材料的,同时利用该技术还可以进行激光与物质相互作用、薄膜形成的过程等方面物理化学研究。
 
主要技术指标
真空指标
外延生长室:极限真空优于:5.0x10-8Pa(经烘烤除气后)
真空漏率小于2.0x10-8Pa.l/S
系统短时间暴露大气并充干燥氮气后,再开始抽气,20分钟可达到5x10-3 Pa;
激光入射口到地面的距离为1200mm;
进样室:极限真空优于:5X10-5Pa(经烘烤除气后);
真空漏率小于5.0x10-8Pa.l/S;
系统短时间暴露大气并充干燥氮气后,再开始抽气,20分钟可达到5x10-3 Pa;
外延生长室
球型真空室尺寸Ф450mm,选用优质不锈钢材料制造,氩弧焊接,表面进行特殊工艺抛光处理,接口采用金属垫圈密封;
进样室
真空室腔体尺寸Ф150x300mm,选用优质不锈钢材料制造,氩弧焊接,表面采用特殊工艺抛光处理。
旋转靶台组件
CF200密封法兰,靶与样品之间距离可调30~90mm(腔外调节);
靶组件为垂直结构,靶材最大尺寸Φ70mm, 每次可以装四块靶材;
每块靶材可实现自转,磁力耦合传动,转速5~60转/分,连续可调,电机驱动;
公转换靶采用波纹管转轴驱动,由电机控制;
在外延生长室不暴露大气情况下,可以通过手动磁力传递机构把原靶材拆下或把新靶送到靶位,实现更换靶材的目的。
靶的定位与靶距调节均采用光电开关定位,靶组件的中心位置定在前方靶面与基片的距离为60mm的位置,为了保证靶定位精度,采用细分驱动器控制电机;
抗氧化基片加热台
基片尺寸:可放置Φ50mm基片;基片加热最高温度 1000℃±1℃,由热电偶闭环反馈控制,采用抗氧化材料(SIC)作加热器;
基片可连续回转,转速5~60转/分,电机驱动磁耦合机构控制;
片台可以作前后手动移动,采用波纹管密封结构,基片以RHEED的位置为准可拉出30mm,缩进20mm;
激光束扫描控制系统
电动
真空获得及测量
离子泵+分子泵+机械泵,钛升华泵+液氮冷阱,或SAES吸附剂泵(NEG);数显复合真空计(皮拉尼规+电离规)
磁力传递杆
手动
气路
一路进气;气体质量流量控制器。
控制系统 
手动或自动
RHEED
电子加速电压:0-30KV
水冷机组
可选
准分子激光器
可选,波长: 248nm;频率: 20HZ;脉冲能量: 400 m」
质谱仪
可选,1-100质量数