关于分子束外延，在一些真空技术应用介绍中都会提到，那到底是怎么一回事呢，和螺杆真空泵厂家一起来认识下。

分子束外延是在真空蒸发工艺基础上发展而来的一种外延生长单晶薄膜的方法，要理解这个首先要弄明白什么是外延生长。

外延生长是指一定条件下，在经过加工的单晶衬底表面上，用物理或化学方法，按衬底的晶向排列（生长）单晶层（膜）的工艺过程。这个生长出的单晶层称为外延层。而分子束外延就是外延生长技术中非常重要的一种，简称MBE，诞生于于上世纪70年代初的美国BELL实验室。此外外延生长技术还包括气相外延、液相外延。

分子束外延需要在超高真空下（本底真空不低于10^-8Pa），在材料加热蒸发后，将构成晶体的各个组分和掺杂原子（分子）以一定的热运动速度、按一定的比例喷射到热的基片上，进行晶体的外延生长。它的生长过程是一个或多个热分子（原子）束与加热的衬底表面的反应过程，涉及入射分子（原子）在衬底表面的吸附、分解、迁移、结合、脱附等。

分子束外延示意图

为了获得性能良好的超薄单晶膜，分子束外延需要在外延生长过程中保证衬底表面以及热分子束不会受到其他气体杂质分子等的污染，就需要清洁的超高真空环境，也就是前面所提的10^-8Pa以上的本底真空。整个系统包括过程控制系统、高真空生长室、监测分析系统等，涉及真空、机械、电子、材料、自动控制、计算机等多方面技术。因此设备复杂、投资大，且生长缓慢（1～10µm/h）。但是它也具备生长温度低（GaAs在500～600℃下生长，Si在500℃下生长），且可以随意改变外延层的组份和掺杂，控制其厚度，保证生长表面和界面有原子级的平整度，可生长二维和三维图形结构等特点，应用领域涉及半导体材料、器件、表面和界面，以及超晶格量子效应等方面。

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