MBE生產(chǎn)需要一個(gè)液氮儲罐(1)，其容量應(yīng)根據(jù)MBE系統(tǒng)的液氮消耗量和液氮輸送頻率來確定。通常，小型研究MBE系統(tǒng)消耗50-250L/天，而大型MBE系統(tǒng)可能需要4000L/天。強(qiáng)烈建議使用配備真空隔熱抽出閥(2)的低壓(2至3巴)散裝儲罐。對于管道工程(3)，好使用半柔性或剛性真空夾套管，以盡量減少液氮的熱損失，這大大增加了MBE生產(chǎn)的運(yùn)營成本。管道系統(tǒng)可以是靜態(tài)真空或動態(tài)真空，需要一個(gè)小型專用真空泵來保持真空完整性。為確保向MBE低溫板輸送純液氮，建議配備相分離器(4)和Triax軟管(5)。液氮系統(tǒng)可以顯著節(jié)省成本。

　　液氮閉環(huán)循環(huán)系統(tǒng)工作

　　該系統(tǒng)適用于世界上許多MBE系統(tǒng)，如Riber、DCA和Veeco。它已被許多客戶廣泛用于化合物半導(dǎo)體器件開發(fā)，如紅外、光通信等。我們的系統(tǒng)有靜態(tài)真空或動態(tài)真空隔熱兩種。一個(gè)完整的閉環(huán)系統(tǒng)由帶多個(gè)出口的相分離器、三通軟管、模塊化配件和用于液氮流量控制的真空夾套閥組成隔離。

　　MBE的閉環(huán)液氮循環(huán)系統(tǒng)始終保持在大氣壓下。控制器允許相分離器以閉環(huán)方式自調(diào)節(jié)MBE的液氮供應(yīng)流量，使低溫板在不同操作條件下保持充滿液氮。

　　閉環(huán)液氮系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　?液氮節(jié)省高達(dá)30%

　　?高效低溫板冷卻至-196°C

　　?易于液氮操作-根據(jù)MBE系統(tǒng)運(yùn)行各個(gè)階段的熱負(fù)荷自動調(diào)節(jié)液氮流量

　　什么是MBE？

　　分子束外延(MBE)是一種基于超高真空(UHV)的技術(shù)，用于生產(chǎn)具有單層控制的高質(zhì)量外延結(jié)構(gòu)。

　　自20世紀(jì)70年代作為生長高純度半導(dǎo)體薄膜的工具引入以來，MBE已經(jīng)發(fā)展成為生產(chǎn)金屬、絕緣體和超導(dǎo)體外延層廣泛使用的技術(shù)之一。如今，MBE是化合物半導(dǎo)體行業(yè)不可或缺的工具，無論是在研究還是生產(chǎn)層面。

　　III-V族半導(dǎo)體的典型MBE生長速率約為1um/小時(shí)，這是在~10e-6torr的III族分壓下獲得的。晶體中的原子密度約為10e22.cm-3，這意味著要將雜質(zhì)濃度降低到10e15.cm-3以下，雜質(zhì)分壓必須降低到~10e-12Torr以下。

　　液氮是分子束外延成功運(yùn)行的重要組成部分。MBE系統(tǒng)依賴于液態(tài)N2低溫板，其內(nèi)部圍繞主室壁和源法蘭構(gòu)建。由于分子束外延是一種冷壁技術(shù)，因此使用低溫板來防止分子從熱滲出細(xì)胞以外的部位再次蒸發(fā)。

　　此外，它們還提供了不同電池之間的熱隔離，以及剩余氣體的額外泵送。在晶片生長過程中，低溫板內(nèi)的低蒸氣壓液氮供應(yīng)對于確保雜質(zhì)分壓始終保持在10e12托以下至關(guān)重要。