分子束外延系統(tǒng)為一種在物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的分析儀器。

近十幾年來(lái)在半導(dǎo)體工藝中發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)包括分子束外延技術(shù)，其在超高真空條件下，類(lèi)似于真空蒸發(fā)鍍把構(gòu)成晶體的各個(gè)組分和予摻雜的原子(分子)，通過(guò)一定的熱運(yùn)動(dòng)速度，根據(jù)一定的比例由噴射爐中往基片上噴射去進(jìn)行晶體外延生長(zhǎng)而對(duì)單晶膜進(jìn)行制備的一種方法。簡(jiǎn)稱(chēng)為MBE法。

分子束外延系統(tǒng)定義

分子束外延為一種新的晶體生長(zhǎng)技術(shù)，簡(jiǎn)單稱(chēng)為MBE。該方法為在超高真空腔體中放置半導(dǎo)體襯底，以及根據(jù)元素的差異在噴射爐中（也在腔體內(nèi)）分別放入需要生長(zhǎng)的單晶物質(zhì)，十分薄的（能夠薄到單原子層水平）單晶體和幾種物質(zhì)交替的超晶格結(jié)構(gòu)通過(guò)分別加熱到相應(yīng)溫度的各元素噴射出的分子流可以在上述襯底上生長(zhǎng)出來(lái)。不同結(jié)構(gòu)或不同材料的晶體和超晶格的生長(zhǎng)為分子束外延的主要研究對(duì)象。這種方法有著較低的生長(zhǎng)溫度，可以對(duì)外延層的層厚組分和摻雜濃度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。然而由于有著復(fù)雜的系統(tǒng)，生長(zhǎng)速度比較慢，在一定程度上限制了生長(zhǎng)的面積。

50年代，通過(guò)對(duì)真空蒸發(fā)技術(shù)制備半導(dǎo)體薄膜材料的應(yīng)用使得分子束外延發(fā)展了起來(lái)。伴隨著超高真空技術(shù)漸漸完善的發(fā)展，因?yàn)橐幌盗袓湫碌某Ц衿骷ㄟ^(guò)分子束外延技術(shù)的發(fā)展被開(kāi)拓了，使半導(dǎo)體科學(xué)的新領(lǐng)域得到了擴(kuò)展，使得半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件受到的半導(dǎo)體材料的影響得到了進(jìn)一步的說(shuō)明?？梢詫?duì)超薄層的半導(dǎo)體材料進(jìn)行制備為分子束外延的優(yōu)點(diǎn)。外延材料有著較好的表面形貌，并且有著較大的面積以及較好的均勻性，能夠使得不同摻雜劑或不同成份的多層結(jié)構(gòu)制成。外延生長(zhǎng)有著比較低的溫度，對(duì)于外延層的純度和完整性的提高相當(dāng)?shù)挠袔椭?。化學(xué)配比較好的化合物半導(dǎo)體薄膜通過(guò)對(duì)各種元素的粘附系數(shù)的差別的利用能夠制成。