분자빔 에피택시(MBE: Molecular beam epitaxy)

분자빔 에피택시 전용 진공 기술

분자빔 에피택시(MBE)는 원자 분해능을 사용하는 기술로서 초고진공(UHV)에서 단결정의 물질을 성장시킵니다. 양호한 UHV(~1e-11 hPa) 조건과 RGA 분석은 우수한 에피택시 품질에 필수적입니다. 오늘날 MBE는 반도체 장치의 생산에 널리 사용됩니다. 이 기술은 또한 나노 및 양자 기술에서 가장 중요한 기술 중 하나입니다.

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작동 원리

고체 소스 MBE의 경우 갈륨 및 비소와 같은 초순수 원소가 진공 상태(일반적으로 10-8 hPa에서 2x10-5 hPa까지)에서 열에 의해 증발됩니다 . 셀에서 나온 원자 플럭스는 에피택시 성장이 일어날 수 있는 웨이퍼에 도달합니다. 갈륨과 비소의 예에서는 단결정의 갈륨비소가 형성됩니다. 표면에 충돌하는 원자는 웨이퍼의 결정 격자에 흡착, 이동 및 통합됩니다. 이러한 원자는 또한 기판 온도가 너무 높으면 탈착될 수 있습니다. 소스 온도를 제어하면 물질이 기판에 충돌하는 속도를 제어할 수 있습니다. 기판 온도는 이동 길이와 탈착 속도에 영향을 미칩니다. 용어 "빔"은 저압에서 원자의 평균 자유 경로가 길기 때문에 증발된 원자가 웨이퍼에 도달할 때까지 원자들끼리 서로 또는 잔류 가스와 상호 작용하지 않음을 의미합니다. 따라서 간단한 기계식 셔터를 사용하여 플럭스를 중단시킬 수 있습니다.

왜 진공 및 제품 포트폴리오인가

분자빔 에피택시는 고진공 또는 초고진공(10-8 ~ 10-12 hPa)에서 발생합니다. 일반적인 MBE 증착 속도는 시간당 1,000 nm입니다. 이로써 필름이 에피택시 방식으로 성장할 수 있습니다. 이러한 증착 속도는 다른 증착 기술과 동일한 불순물 수준을 달성하기 위해 그만큼 더 양호한 진공을 필요로 합니다. 초고진공 환경은 물론 운반 기체가 없기 때문에 필름이 달성 가능한 가장 높은 순도로 성장할 수 있습니다. 파이퍼 베큠은 압축비가 높은 다양한 건식 러핑 펌프와 터보 펌프를 제공합니다. MBE 응용 분야에서 파이퍼 베큠은 잔류 가스 분석(RGA)을 수행하기 위해 시스템 압력을 제어하는 진공 측정기와 질량 분석기를 제공할 수도 있습니다.

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