Epitaksi; Moleküler Demet (molecular beam epitaxy)

Moleküler demet epitaksi (MBE), bir substrat üzerinde yarıiletken monokristalin tabakaların aşırı büyümesidir; yöntem, ısıtılmış monokristalin substrat üzerine buharlaştınlmış bileşenlerin çökelmesi ve bunların aralarındaki eşzamanlı etkileşimle ilgilidir.

MBE, yarıiletken heteroyapılar üretmede kullanılan (nanoteknolojik bir metot gibi) bir epitaksi formudur.

Her MBE ısıtıcının, film komponent kaynağı olan bir potası vardır. Isıtıcılardaki basınç, uygun moleküler demetleri oluşturmak için yeterli olan buharlaşma basıncı ile kontrol edilir. Buharlaşan maddeyi substrata aktarmak için yüksek vakum uygulanır. Isıtıcılar, ışın şiddeti dağılım maksiması, substrat düzleminde çapraz olacak şekilde yerleştirilmiştir. Isıtıcılardaki ve substrattaki sıcaklık aralığı, karmaşık kimyaya sahip filmlerin üretimini mümkün kılar. Substrat sıcaklığı belirli bir sınırın üzerine çıkarsa genellikle daha iyi kalitede epitaksiyel tabakalar elde edilir. Büyüme, ısıtıcı ile substrat arasındaki damper valfleri tarafından kontrol edilir; bunlari substrat üzerindeki moleküler demetleri kapatır veya devam ettirir.

Moleküler demet epitaksi ünitelerinde numune değişimi için kilitler, in situ yansıma-elektron difraksiyonu, kütle spektrometresi ve auger elektron spektroskopisi (dispers iyonların auger spektrumu analiz etme seçeneğiyle) ile film analizleri için gerekli ekipmanlar bulunur. Maske bazlı MBE, yüzeydeki farklı topografyanın lokal yapısını büyütür.



Şekil-1: Moleküler demet epitaksi ünite dizaynı




Şekil-2: Moleküler demet epitaksi sistemi