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【国晶新材】mbe的介绍及应用

 

       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,并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、组份和掺杂浓度,但系统复杂,生长速度慢,生长面积也受到一定限制。

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       分子束外延是50年代由真空蒸发技术制备半导体薄膜材料发展而来的,随着超高真空技术的发展而日趋完善。由于分子束外延技术的发展开拓了一系列崭新的超晶格器件,扩展了半导体科学的新领域,进一步说明了半导体材料的发展对半导体物理和半导体器件的影响。分子束外延的优点是能够制备超薄层的半导体材料,所得外延材料表面形貌好,而且面积较大,均匀性较好。外延生长的温度较低,有利于提高外延层的纯度和完整性,利用各种元素的粘附系数的差别,可制成化学配比较好的化合物半导体薄膜。
       光电器件在军事上的应用,已成为提高各类武器和通信指挥控制系统的关键技术之一,对提高系统的生存能力也有着特别重要的作用。主要包括激光器、光电探测器、光纤传感器、电荷耦合器件(ccd)摄像系统和平板显示系统等。它们被广泛的应用于雷达、定向武器、红外夜视探测、通信、机载/舰载/车载的显示系统以及导弹火控、雷达声纳系统等。而上述光电器件的关键技术与微电子、微波毫米波器件的共同之处是分子束外延,金属有机化合物气相淀积等先进的超薄层材料生长技术。行家认为未来半导体光电子学的重要突破口将是对超晶格、量子阱(点、线)结构材料及器件的研究,其发展潜力不可估量。未来战争是以军事电子为主导的高科技战争,其标志就是军事装备的电子化、智能化,而其核心是微电子化。以微电子为核心的关键电子元器件是一个高科技基础技术群,而器件和电路的发展一定要依赖于超薄层材料生长技术如分子束外延技术的进步。
       随着分子束外延技术的进步,热解氮化硼-mbe坩埚会有着更广泛的应用。山东国晶新材料有限目前正在生产研发各类mbe坩埚,满足行业的需求,为分子束外延技术的进步奠定良好的基础。

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