2023-11-21 09:22:00
生长模式的不同受生长热力学和动力学过程控制。
所以，在MBE生长过程中控制生长温度和生长速率是控制外延材料质量的关键。在InAs/GaSb超晶格外延生长过程中，主要是控制以下三个参数来实现高质量超晶格材料的生长。
（1）衬底温度。衬底温度决定原子或分子在衬底表面上的吸附、迁移与脱附过程。
（2）Ⅲ族元素的束流。MBE外延Ⅲ-Ⅴ族材料时，一般为“Ⅲ族元素限制外延”，即MBE生长是在富Ⅴ族元素氛围下进行。此时，外延材料的生长速率决定于Ⅲ族元素的沉积速率。因此生长速率主要是通过Ⅲ族元素的束流大小进行控制。
（3）Ⅴ/Ⅲ族束流比。控制Ⅴ/Ⅲ族束流比主要用来平衡表面Ⅴ族元素在外延材料表面的脱附以及其结合速率，用以稳定生长速率。
正是因为材料外延过程是在高超真空下完成这一特征，使的MBE系统上可以附加大量原位分析设备，如反射式高能电子束衍射、俄歇分析仪、光学测温仪等，可以实时反应薄膜结晶质量、生长模式等信息，以便及时调控生长条件，从而增强了MBE外延生长的可控性。
为了获得超高质量的超晶格外延材料，MBE设备其主要配置包括进样室、预处理室和生长室三个部分，其中进样室与外部环境直接互连，用于衬底或外延片的进出样，以及衬底的预除气过程；预处理室是进样室和生长室的过渡区域，主要完成衬底的除气过程以及样品的暂存；生长室则是整个MBE系统的核心，顾名思义主要是监测并完成材料的生长过程，其结构示意图如图所示。
三个腔室之间由阀门和法兰接口相互隔离，并分别配备有独立的真空系统，腔室之间的传输采用传送杆实现，设备的巧妙设计保证了MBE系统的超高真空环境。
