info@kosartech.com
مولف: علی کوثری مهر
فرآیند برآرایی پرتو مولکولی (MBE) قابل اتکاترین فرآیند انباشت در تبخیر گرمایی است. در این فرآیند کنترل شده، نرخ تبخیر مواد در منبع، توسط یک واحد کنترل فرآیند کامپیوتری در محل کنترل می‌شود. این سیستم عموما از یک محفظه برای رشد، یک محفظه برای آنالیز و یک محفظه برای نمونه تشکیل شده است. امروزه از اینگونه فرآیندهای انباشت به صورت گسترده برای انباشت کنترل شده‌ی آلیاژها و ترکیبات استفاده می‌شود. به عنوان مثال، توسط این روش می‌توان به طور موفقیت آمیز ساختار ابرشبکه‌ای متشکل از لایه‌های نازک GaAs/GaAlAs را لایه نشانی کرد.
در میان عوامل تاثیرگذار در فرآیند برآرایی پرتو مولکولی به منظور رشد موادی با کیفیت بالا، تولید خلا فوق بالا پیرامون زیرلایه و سلول‌های نفوذ (بوته‌هایی که شامل ماده‌ی منبع و یک منبع برای گرمایش هستند) از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. معمولا خلا فوق بالا به سطحی از خلا اطلاق می‌گردد که در آن فشار گازهای باقی مانده کمتر از 10 به توان منفی 7 پاسکال است. با اینحال در عمل برای رشد سیلیکون یا گالیوم آرسناید به فشارهای گازهای باقی مانده‌ی بسیار کمتری (کمتر از 10 به توان منفی 9 پاسکال) برای رشد مواد با خلوص بالا نیاز است. در این سیستم اغلب از فرآیند پخت (فرآیند بکارگیری گرما و خلا برای حذف ترکیبات فرار از اشیاء) و پمپ تصعید تیتانیوم (فرآیند بکارگیری اتم‌های بسیار واکنش‌پذیر تیتانیوم به منظور واکنش دادن با گازهای باقی مانده در سیستم‌های خلا فوق بالا) نیز استفاده می‌گردد.
همانطور که اشاره شد این سیستم از سه محفظه تشکیل شده است: زیرلایه قبل از عمل لایه نشانی در محفظه‌ی اول قرار می‌گیرد تا عمل گاز زدایی روی آن انجام گردد. محفظه‌ی دوم معمولا محفظه‌ی آنالیز نامیده می‌شود زیرا ابزار مشاهده‌ی سطح مانند طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS) و طیف‌سنجی الکترونی اوژه (AES) در این محفظه نصب می‌شوند. همچنین محفظه‌ی دوم به عنوان یک بافر بین محفظه‌ی اول و سوم نیز عمل می‌کند؛ این موضوع باعث می‌گردد تا ناخالصی‌های وارد شده از فضای بیرون به شدت کاهش پیدا کنند. در نهایت فرآیند رشد در محفظه‌ی سوم صورت می‌گیرد.
