Molekularstrahlepitaxie (kurz MBE)

Wie es funktioniert

In der MBE werden hochreine Elemente wie Gallium und Arsen im Vakuum thermisch verdampft (üblicherweise von 10-8 hPa bis 2x10-5 hPa). Die atomaren Flüsse aus den Zellen erreichen den Wafer, wo das epitaktische Wachstum stattfinden kann. Zum Beispiel wird einkristallines Galliumarsenid aus Gallium und Arsen gebildet. Die auf die Oberfläche auftreffenden Atome adsorbieren, wandern und integrieren sich in das Kristallgitter des Wafers. Sie können auch desorbieren, wenn die Substrattemperatur zu hoch ist. Durch die Steuerung der Temperatur der Effusionszelle wird die Rate des auf das Substrat auftreffenden Materials gesteuert. Die Substrattemperatur beeinflusst die Oberflächendiffusionslänge und die Desorptionsrate. Der Begriff „Strahl“ bedeutet, dass verdampfte Atome aufgrund ihrer langen mittleren freien Weglänge bei niedrigem Druck bis zum Erreichen des Wafers weder miteinander noch mit Restgasen in Kontakt treten. Daher können einfache mechanische Shutterbleche zum Abbruch des Flusses verwendet werden.