化學束外延起源于上個世紀80年代,它結合了分子束外延(MBE)和化學氣相沉積(CVD)技術的優(yōu)點,適用于生長III-V族半導體薄膜,也可以用于Si, SixGe1-x, FeSi2薄膜沉積, 以及氧化物薄膜,包括但不限于LiTaO3, 超導氧化物, TiO2, Al2O3, 摻鉺Al2O3, Y2O3, CdO, HfO2, LiNbO3, MgO, ErSiO, ZnO, ZrO2等。
化學束外延借用CVD(反應前驅體分子通過氣相傳輸?shù)郊訜嵋r底上)及MBE(前驅體流分子束本質——分子軌跡視線)的概念。一般說來,化學束外延的真正價值在過去并未得到承認,大多數(shù)熟悉這種技術的人都發(fā)現(xiàn)化學束外延很復雜,并且上世紀90年代化學束外延的各種優(yōu)勢的結合未被*挖掘,而這種結合卻是現(xiàn)在制造復雜設備的關鍵所在。目前,我們代理的設備是經過20年的持續(xù)不斷研發(fā),將設簡單易用、工藝優(yōu)化、所有的優(yōu)點和設施集中于一套可靠的設備中。
實驗證明化學束外延具有顯著的優(yōu)點,例如:
• 可控多元素材料沉積及摻雜,例如GaAsInP
• 6’’襯底均勻性:無旋轉+/-1.5%,旋轉+/-0.5% • 沉積大面積薄膜:直徑100mm - 450mm或更大
• 前驅體轉化率高,生長速率10 nm/h至20μm/h • 歐盟項目支撐: 3D-DEMO, NUOTO, NANOBIUM
• 已經商業(yè)化薄膜: TiO2, Al2O3, Ta2O5, Nb2O5, HfO2 • 超高真空原位診斷技術、自組裝結構、工藝溫度很低
• 可以一步實現(xiàn)復雜形狀和(成分/厚度)梯度薄膜材料 • 無氣相反應、工藝靈活(從外延生長到高度多孔材料)
• (激光,EUV,X-ray)光束/離子束/電子束輔助沉積, 用于3D打印、復雜材料堆棧、
組織/晶相/成分選擇性調控、 改善外延和材料性能、降低熱應力和晶格失配
設備配置:
1. 熱漆外框架容納所有元件,標準RAL7035顏色; 2. 支持多達6種前驅體,專有熱源技術可達200℃;
3. 主要反應腔體采用可調熱內壁,圓柱形液氮冷阱圍繞樣品臺;可遠程控制,電腦監(jiān)控各種參數(shù);
4. 輻射加熱襯底溫度可達700℃,其他加熱器支持襯底溫度可達1400℃;
5. 真空系統(tǒng)用組合泵:250l/s分子泵+10m3/h干泵; 6. 配備全自動Load-Lock,等離子體清洗功能可選。
7. 在樣品生長過程中激光/電子/離子束輻照單元。
8. 可逆組裝:(無襯底旋轉)均勻性優(yōu)于±2%,(有襯底旋轉)均勻性優(yōu)于+/-0.5%;組合配置用以生長梯度樣品:
厚度梯度支持1個前驅體,化學成分梯度支持2-6個。兩種方式通過程序控制切換。