Молекулярно-лучевая эпитаксия
-
История и развитие
- Молекулярно-лучевая эпитаксия (MBE) была предложена К. G. Гюнтером.
- Джон Дэйви и Титус Панки вырастили эпитаксиальные пленки GaAs на монокристаллических подложках.
- Исследования Артура и Альфреда Й. Чо в конце 1960-х годов улучшили понимание процесса MBE.
-
Метод MBE
- Процесс проводится в высоком или сверхвысоком вакууме (10-8-10-12 Торр).
- Скорость осаждения менее 3000 нм в час позволяет пленкам расти эпитаксиально.
- Отсутствие газов-носителей и сверхвысокий вакуум обеспечивают высокую чистоту пленок.
- Элементы нагреваются в квази-кнудсеновских ячейках или электронно-лучевых испарителях.
- Газообразные элементы конденсируются на пластине, вступая в реакцию друг с другом.
-
Контроль и регулирование
- Дифракция высокоэнергетических электронов на отражении (RHEED) используется для контроля роста слоев.
- Компьютер управляет заслонками, регулируя толщину слоев.
- MBE позволяет создавать сложные структуры из слоев различных материалов.
-
Применение и достижения
- MBE используется для изготовления полупроводниковых приборов, диодов, МОП-транзисторов и лазеров.
- MBE применяется для осаждения органических полупроводников и оксидных материалов.
- MBE позволяет создавать наноструктуры для квантовой коммуникации и вычислений.
-
Нестабильность Азаро–Тиллера–Гринфельда
- Нестабильность ATG возникает при несоответствии размеров кристаллической решетки.
- Пленка может распадаться на изолированные островки, что снижает свободную энергию.
- ATG используется для самосборки квантовых точек.