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|<center>'''分子束外延'''<br><img
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|}
'''外延制膜方法'''
'''分子束外延'''（MBE）是新发展起来的外延制膜方法，也是一种特殊的[[真空镀膜]]工艺。外延是一种制备单晶薄膜的新技术，它是在适当的衬底与合适的条件下，沿衬底材料[[晶轴]]方向逐层生长薄膜的方法。该技术的优点是：使用的[[衬底]]温度低，膜层生长速率慢，束流强度易于精确控制，膜层组分和掺杂浓度可随源的变化而迅速调整。用这种技术已能制备薄到几十个原子层的单晶[[薄膜]]，以及交替生长不同组分、不同掺杂的薄膜而形成的超薄层[[量子]]显微[[结构材料]]。
*中文名:[[分子束外延]]
*外文名:Molecular beam epitaxy
*英文缩写:MBE
*所属类别:[[薄膜工艺]]
==原理==
分子束外延的英文缩写为MBE，这是一种在晶体基片上生长高质量的晶体薄膜的新技术。在[[超高真空]]条件下，由装有各种所需组分的炉子加热而产生的蒸气，经小孔准直后形成的分子束或[[原子束]]，直接喷射到适当温度的[[单晶]]基片上，同时控制[[分子束]]对衬底扫描，就可使分子或原子按晶体排列一层层地“长”在基片上形成薄膜。
==结构特点==
（1）生长速率极慢，大约1um/小时，相当于每秒生长一个单原子层，因此有利于实现精确控制厚度、结构与成分和形成陡峭的异质结构等。实际上是一种原子级的加工技术，因此MBE特别适于生长超晶格材料。
（2）[[外延生长]]的温度低，因此降低了界面上[[热膨胀]]引入的[[晶格失配]]效应和衬底杂质对外延层的自掺杂扩散影响。
（3）由于生长是在超高真空中进行的，衬底表面经过处理可成为完全清洁的，在外延过程中可避免沾污，因而能生长出质量极好的[[外延层]]。在分子束外延装置中，一般还附有用以检测[[表面结构]]、成分和[[真空]]残余气体的仪器，可以随时监控外延层的成分和结构的完整性，有利于科学研究.
（4）MBE是一个动力学过程，即将入射的[[中性粒子]]（[[原子]]或[[分子]]）一个一个地堆积在衬底上进行生长，而不是一个[[热力学过程]]，所以它可以生长按照普通[[热平衡]]生长方法难以生长的薄膜。
（5）MBE是一个超高真空的物理沉积过程，既不需要考虑中间化学反应，又不受质量传输的影响，并且利用快门可以对生长和中断进行瞬时控制。因此，膜的组分和掺杂浓度可随源的变化而迅速调整。
==应用==
分子束外延不仅可用来制备现有的大部分器件，而且也可以制备许多新器件，包括其它方法难以实现的，如借助原子尺度膜厚控制而制备的超晶格结构[[高电子迁移率晶体管]]和多量子阱型[[激光二极管]]等。我们在公车上看到的车站预告板，在体育场看到的超大显示屏，其发光元件就是由分子束外延制造的。 <ref>[[田民波．薄膜技术与薄膜材料．北京：清华大学出版社，2006：369-374]]</ref>
'''视频'''
'''第二章 薄膜制备 2.5 外延生长——外延生长(微课)'''
[https://www.bilibili.com/video/BV1eE411d7kD/?p=32 哔哩哔哩]
==参考文献==
{{Reflist}}
|<center>'''分子束外延'''<br><img
src=" https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fbkimg.cdn.bcebos.com%2Fpic%2F6f061d950a7b0208a3d449ee65d9f2d3572cc8a4&refer=http%3A%2F%2Fbkimg.cdn.bcebos.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1669990240&t=e2d0c4881e8b505391874818b47ed463" width="280"></center><small> 圖片來自百度</small>
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'''外延制膜方法'''
'''分子束外延'''（MBE）是新发展起来的外延制膜方法，也是一种特殊的[[真空镀膜]]工艺。外延是一种制备单晶薄膜的新技术，它是在适当的衬底与合适的条件下，沿衬底材料[[晶轴]]方向逐层生长薄膜的方法。该技术的优点是：使用的[[衬底]]温度低，膜层生长速率慢，束流强度易于精确控制，膜层组分和掺杂浓度可随源的变化而迅速调整。用这种技术已能制备薄到几十个原子层的单晶[[薄膜]]，以及交替生长不同组分、不同掺杂的薄膜而形成的超薄层[[量子]]显微[[结构材料]]。
*中文名:[[分子束外延]]
*外文名:Molecular beam epitaxy
*英文缩写:MBE
*所属类别:[[薄膜工艺]]
==原理==
分子束外延的英文缩写为MBE，这是一种在晶体基片上生长高质量的晶体薄膜的新技术。在[[超高真空]]条件下，由装有各种所需组分的炉子加热而产生的蒸气，经小孔准直后形成的分子束或[[原子束]]，直接喷射到适当温度的[[单晶]]基片上，同时控制[[分子束]]对衬底扫描，就可使分子或原子按晶体排列一层层地“长”在基片上形成薄膜。
==结构特点==
（1）生长速率极慢，大约1um/小时，相当于每秒生长一个单原子层，因此有利于实现精确控制厚度、结构与成分和形成陡峭的异质结构等。实际上是一种原子级的加工技术，因此MBE特别适于生长超晶格材料。
（2）[[外延生长]]的温度低，因此降低了界面上[[热膨胀]]引入的[[晶格失配]]效应和衬底杂质对外延层的自掺杂扩散影响。
（3）由于生长是在超高真空中进行的，衬底表面经过处理可成为完全清洁的，在外延过程中可避免沾污，因而能生长出质量极好的[[外延层]]。在分子束外延装置中，一般还附有用以检测[[表面结构]]、成分和[[真空]]残余气体的仪器，可以随时监控外延层的成分和结构的完整性，有利于科学研究.
（4）MBE是一个动力学过程，即将入射的[[中性粒子]]（[[原子]]或[[分子]]）一个一个地堆积在衬底上进行生长，而不是一个[[热力学过程]]，所以它可以生长按照普通[[热平衡]]生长方法难以生长的薄膜。
（5）MBE是一个超高真空的物理沉积过程，既不需要考虑中间化学反应，又不受质量传输的影响，并且利用快门可以对生长和中断进行瞬时控制。因此，膜的组分和掺杂浓度可随源的变化而迅速调整。
==应用==
分子束外延不仅可用来制备现有的大部分器件，而且也可以制备许多新器件，包括其它方法难以实现的，如借助原子尺度膜厚控制而制备的超晶格结构[[高电子迁移率晶体管]]和多量子阱型[[激光二极管]]等。我们在公车上看到的车站预告板，在体育场看到的超大显示屏，其发光元件就是由分子束外延制造的。 <ref>[[田民波．薄膜技术与薄膜材料．北京：清华大学出版社，2006：369-374]]</ref>
'''视频'''
'''第二章 薄膜制备 2.5 外延生长——外延生长(微课)'''
[https://www.bilibili.com/video/BV1eE411d7kD/?p=32 哔哩哔哩]
==参考文献==
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