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分子束外延的技術難點
點擊量：1998 日期：2023-10-09 編輯：硅時代
分子束外延是50年代用真空蒸發技術制備半導體薄膜材料發展而來的。隨著超高真空技術的發展而日趨完善，由于分子束外延技術的發展開拓了一系列嶄新的超晶格器件，擴展了半導體科學的新領域，進一步說明了半導體材料的發展對半導體物理和半導體器件的影響。分子束外延的優點就是能夠制備超薄層的半導體材料;外延材料表面形貌好，而且面積較大均勻性較好;可以制成不同摻雜劑或不同成份的多層結構;外延生長的溫度較低，有利于提高外延層的純度和完整性;利用各種元素的粘附系數的差別，可制成化學配比較好的化合物半導體薄膜。
分子束外延作為已經成熟的技術早已應用到了微波器件和光電器件的制作中。但由于分子束外延設備昂貴而且真空度要求很高，所以要獲得超高真空以及避免蒸發器中的雜質污染需要大量的液氮，因而提高了日常維持的費用。
MBE能對半導體異質結進行選擇摻雜，大大擴展了摻雜半導體所能達到的性能和現象的范圍。調制摻雜技術使結構設計更靈活。但同樣對與控制、平滑度、穩定性和純度有關的晶體生長參數提出了嚴格的要求，如何控制晶體生長參數是應解決的技術問題之一。
MBE技術自1986年問世以來有了較大的發展，但在生長III-V族化合物超薄層時，常規MBE技術存在兩個問題:1.生長異質結時，由于大量的原子臺階，其界面呈原子級粗糙，因而導致器件的性能惡化;2.由于生長溫度高而不能形成邊緣陡峭的雜質分布，導致雜質原子的再分布(尤其是p型雜質)。其關鍵性的問題是控制鎵和砷的束流強度，否則都會影響表面的質量。這也是技術難點之一。
