MBE（分子束外延）‌的核心参数

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MBE（分子束外延）的核心参数主要包括以下方面：

一、‌真空系统参数‌

• ‌真空度‌：通常在 ‌10⁻⁸–10⁻¹¹ Torr‌ 的超高真空环境下运行，以降低气体分子碰撞对沉积过程的干扰‌。
• ‌真空结构‌：采用三级真空系统（进样室、分配室、生长室），通过多级真空泵维持真空稳定性‌。
  

二、‌温度控制参数‌

• ‌衬底温度范围‌：加热温度可覆盖 ‌室温至1200℃‌，液氮冷却可将温度控制在 ‌100K以下‌‌。
• ‌控温精度‌：衬底温度控制精度可达 ‌±0.1℃‌‌。
  

三、‌生长控制参数‌

• ‌生长速率‌：每秒单原子层级别的慢速生长（约 ‌0.1–1 nm/s‌），确保原子层精度‌。
• ‌束流强度与比例‌：通过精确调控不同源材料的分子束流量和比例，实现组分和掺杂浓度的灵活调整‌。
• ‌衬底旋转速率‌：样品台旋转速率范围为 ‌0–30 rpm‌，以提升薄膜均匀性‌。
  

四、‌材料与结构参数‌

• ‌适用材料‌：支持 ‌III/V族、II/VI族‌ 半导体材料（如GaAs、InP、GaN等），以及超导金属、量子点等结构生长‌。
• ‌衬底尺寸兼容性‌：可适配 ‌10mm×10mm（旗形样品托）、2英寸、3英寸、4英寸‌ 等多种规格衬底‌。
  

五、‌监测与表征参数‌

• ‌原位监测技术‌：包括 ‌反射式高能电子衍射（RHEED）‌、残留气体分析仪、原子力显微镜（AFM）等，用于实时观察薄膜生长过程‌。
• ‌束流监测‌：使用 ‌Beam Flux Monitor（BFM）‌ 对分子束强度进行实时监测和校准‌。
  

六、‌设备功能参数‌

• ‌样品台自由度‌：配备 ‌四轴（XYZ+旋转）或五轴高低温样品台‌，支持复杂工艺需求‌。
• ‌快速进样系统‌：通过机械手实现样品在真空腔室间的快速转移，减少污染风险‌。
  

七、‌工艺兼容性参数

• ‌多层结构生长能力‌：可交替生长不同组分/掺杂的超薄层，形成量子显微结构（如量子阱、超晶格）‌。
• ‌低温生长优势‌：避免高温引起的界面扩散问题，提升薄膜结晶质量‌。
  

以上参数共同决定了MBE技术在半导体、光电子器件、量子材料等领域的应用效能‌。