原子层分子束外延技术

本文概述了Ⅲ-Ⅴ族化合物分子束外延的新进展——原子层分子束外延(ALMBE).介绍了它的基本原理、生长方法和应用.

基于分子束外延技术可控制备Bi原子团簇的研究

本研究基于分子束外延(MBE)技术在Si(111)衬底表面成功制备金属Bi原子团簇.首先,分别在100℃、125℃、150℃、175℃、200℃的生长温度下,制备了大小均一、密度不同的Bi原子团簇.实验结果表明,可以通过改变生长温度来精细控制Bi原子团簇的密度,当温度升高100℃,密度从1.05×10^(11)cm^(-2)降低至2.5×10^(7)cm^(-2),实现对团簇密度4个数量级的可控调节,并且发现Bi原子团簇密度对生长温度的依赖性符合经典成核理论.其次,分别在10 s、15 s、20 s的沉积时长下,制备了密度相同、尺寸各异的Bi原子团簇.实验结果表明,可以通过改变沉积时长来精细控制Bi原子团簇的尺寸:当沉积时长增加10 s,高度和直径分别从8.5 nm和65 nm增大到13.7 nm和100 nm,实现对团簇尺寸在10 nm高度、80 nm直径范围的可控调节,并且发现Bi原子团簇尺寸对沉积时长的依赖性符合晶体生长动力学.与分子束外延制备传统的Ⅲ族(Al,Ga,In)原子团簇做对比,这些结果可以为制备Ⅴ族原子团簇提供实验参考和指导,从而促进纳米级含Bi材料的制备.

超高真空条件下分子束外延生长的单层二维原子晶体材料的研究进展

二维原子晶体材料具有与石墨烯相似的晶格结构和物理性质,为纳米尺度器件的科学研究提供了广阔的平台.研究这些二维原子晶体材料,一方面有望弥补石墨烯零能隙的不足;另一方面继续发掘它们的特殊性质,有望拓宽二维原子晶体材料的应用领域.本文综述了近几年在超高真空条件下利用分子束外延生长技术制备的各种类石墨烯单层二维原子晶体材料,其中包括单元素二维原子晶体材料(硅烯、锗烯、锡烯、硼烯、铪烯、磷烯、锑烯、铋烯)和双元素二维原子晶体材料(六方氮化硼、过渡金属二硫化物、硒化铜、碲化银等).通过扫描隧道显微镜、低能电子衍射等实验手段并结合第一性原理计算,对二维原子晶体材料的原子结构、能带结构、电学特性等方面进行了介绍.这些二维原子晶体材料所展现出的优异的物理特性,使其在未来电学器件方面具有广阔的应用前景.最后总结了单层二维原子晶体材料领域可能面临的问题,同时对二维原子晶体材料的研究方向进行了展望.

原子氢辅助分子束外延生长对GaAs材料性能的改善

利用深能级瞬态谱 (DL TS)研究了常规分子束外延和原子氢辅助分子束外延生长的掺杂 Si和 Be的 Ga As同质结构样品中缺陷的电学特性 .发现原子氢辅助分子束外延生长的样品中缺陷的浓度与常规分子束外延生长的样品相比有明显的降低 。

分子束外延HgCdTe薄膜的CdTe缓冲层特性研究

CdTe是GaAs衬底上分子束外延(MBE)HgCdTe薄膜时的缓冲层,引入缓冲层的目的是减小失配位错,CdTe缓冲层的生长直接影响到后续HgCdTe薄膜的制备质量,然而目前现有文献鲜有报道CdTe缓冲层的最佳厚度。采用X射线双晶衍射、位错腐蚀坑密度(EPD)、FT-IR和椭圆偏振光谱的方法,从CdTe缓冲层厚度对位错密度的影响入手,分析并确定了理想的CdTe缓冲层厚度。

激光分子束外延及其在原子水平生长BaTiO_3薄膜中的应用

激光分子束外延及其在原子水平生长ＢａＴｉＯ＿３薄膜中的应用崔大复，王会生，马昆，陈正豪，周岳亮，吕惠宾，李林，杨国桢（中国科学院物理研究所北京１０００８０）原子水平微观尺度的科学与技术领域的研究促进了制造和技术的进步与革命，这是当代科学技术的重要发展...

分子束外延技术及其进展

由于高频、高速光电子器件发展的需要,器件工作层的厚度及尺寸愈来愈小,已经较成熟的液相外延、汽相外延、真空淀积等薄膜制备方法已不能满足要求。许多新发展起来的多层异质器件,在某些场合希望组分和掺杂有较陡的分布。

应用原子层外延技术分析Turbo-Disk MOCVD外延生长模式

应用原子层外延与分子层外延的理论研究了Turbo DiskMOCVD外延生长过程 ,发现生长主要发生在衬底表面的台阶处 ,当通过控制生长参数达到优质外延时 ,实际上是一种亚原子外延过程 。

分子束外延低温生长GaAs缓冲层

在低的衬底温度(约300℃)下生长的GaAs层具有较高的电阻率,较小的光敏特性。低温生长的GaAs层用于MESFET作缓冲层,能够消除背栅效应,改善光敏特性等。国外研究结果表明,低温GaAs缓冲层为富砷结。 用国产MBE—Ⅲ型分子束外延设备进行低温生长GaAs层的研究。半绝缘GaAs衬底温度约580℃,生长约50nm GaAs层。反射高能电子衍射(RHEED)的衍射图样为(2×4)结构。

分子束外延具有GaAs/AlGaAs超晶格缓冲层的量子阱材料

采用分子束外延技术（ＭＢＥ）生长了具有ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层的单量子阱和多量子阱材料．采用ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层掩埋衬底缺陷，获得的量子阱结构材料被成功地用于制作量子阱激光器．波长为７７８ｎｍ的激光器，最低阈值电流为３０ｍＡ，室温下线性光功率大于２０ｍＷ．

几种改进的分子束外延(MBE)技术

本文介绍了最近几年来发展的几种改进的分子束外延(MBE)生长技术,包括间隔生长技术、温度开关技术、迁移增强外延(MEE)、气源分子束外延(GSMBE)等。比较详细地介绍了它们的原理,并给出了主要实验结果。

半导体原子层外延技术的现状和展望

物质减薄到和原子差不多的厚度时,将出现许多新的特性。利用它可以开发出各种新的半导体元件和各种人工材料。原子层外延技术便是实现物质这种减薄的方法,本文将介绍它的现状和展望。

激光技术在分子束外延中的应用

激光具有波长选择范围宽，强度高和方向性好等优点，已在许多科学技术领域发挥了重要的作用。近年来，激光又被用于分子束外延（MBE）技术中，并取得了很大进展。本文论述了在MBE薄膜生长中，激光气体离化原位分子束组分监测，激光溅射产生外延分子束源以及这些新技术在材料生长中的应用。

钙钛矿型氧化物SrTiO3/BaTiO3多层膜的激光分子束外延生长研究

用激光分子束外延技术在SrTiO3(001)衬底上外延生长SrTiO3/BaTiO3多层膜,通过反射式高能电子衍射(RHEED)原位实时监测并结合原子力显微镜(AFM),研究了不同基片温度下所生长薄膜的表面平整度,利用X射线衍射(XRD)对外延薄膜进行了结构分析,结果表明薄膜具有二维生长模式,在基片温度为380～470℃之间生长的薄膜具有原子级光滑,并且具有完全C轴取向.同时运用X射线光电子能谱(XPS)研究了薄膜界面的互扩散,结果表明降低制备薄膜时的基片温度有利于减少互扩散.

原子氢辅助分子束外延生长台阶状表面形貌的研究

研究了分子束外延中引入原子氢后 ,原子氢对外延层表面形貌特征形成的诱导作用 .原子力显微镜 (AFM)测试表明 ,在 (311) A Ga As表面 ,原子氢导致了台阶状形貌的形成 ,在这种台阶状表面进一步生长了 In As量子点 ,测试结果表明其位置分布的有序化受到台阶高度和台阶周期的制约 .这为实现量子点结构的有序化控制生长提供了一定的实验参考 .

原子氢辅助分子束外延GaAs(331)A表面形貌演化(英文)

研究了GaAs高指数面(331)A在原子氢辅助下分子束外延形貌的演化.原子力显微镜测试表明:在常规分子束外延情况下,GaAs外延层台阶的厚度和台面的宽度随衬底温度的升高而增加,增加外延层厚度会导致台阶的密度和台面的宽度增加然后饱和.而在原子氢辅助分子束外延情况下,当GaAs淀积量相同时GaAs外延层台阶的密度增大宽度减小.认为这是由于原子氢的作用导致Ga原子迁移长度的减小.在GaAs(331)A台阶基底上生长出InAs自组织纳米线,用光荧光测试研究了其光学各项异性特征.

激光分子束外延制备薄膜技术

激光分子束外延制备薄膜是在传统分子束外延和普通激光淀积技术基础上发展起来的,以原子层、原胞层尺度研制薄膜的技术和方法.简要介绍了激光分子束外延的装置和工作原理、特点与优势及其研究内容,并对其应用前景进行了展望.

分子束外延技术

分子束外延(MBE)是一项外延薄膜生长技术,通过把由热蒸发产生的原子或分子束射到被加热的清洁的衬底上而生成薄膜。这种技术的发展是为了满足在电子器件工艺中越来越高的要求,即对掺杂分布可以精确控制的趋薄层平面结构的要求。利用分子束外延技术。