
【電】 molecular beam epitaxy
【計】 mosecular beam
【化】 molecular beam
brilliant; crystal; glittering
become; fully grown; succeed
loose; looseness; not hard up; pine; relax; soft
【醫】 pine; slake
分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxy,MBE)是一種超高真空條件下制備單晶薄膜的半導體材料生長技術。"成松"一詞可能存在表述誤差,推測應為"成層"或"單晶生長"的簡稱。以下從技術原理與應用角度進行解釋:
分子束技術原理
在真空環境中(壓力通常低于$10^{-10}$ Torr),不同元素的分子束通過高溫噴射源定向投射到加熱的基底表面,通過精确控制分子束流強度、基底溫度(約500-600°C)和生長速率(典型值0.1-1μm/h),實現原子級别的逐層生長。
磊晶(外延)特征
該技術通過晶格匹配原理,在單晶襯底上延伸生長出具有相同晶體取向的新材料層,可制備III-V族化合物半導體(如GaAs、InP)和二維材料異質結。其原子級控制精度可實現量子阱、超晶格等納米結構。
半導體産業應用
主要應用于高頻電子器件(HEMT)、激光二極管(LD)和量子計算芯片制造。美國貝爾實驗室1970年代首次實現商業化應用,日本理化學研究所2023年報告顯示,MBE技術制備的氮化镓器件已突破8GHz工作頻率。
技術優勢與局限
優勢包括生長界面原子級平整度(表面粗糙度<0.1nm)和多元材料兼容性。但存在設備成本高(單台超500萬美元)、生長速率低等限制,德國馬普固體研究所建議結合MOCVD技術實現産業化互補。
“分子束磊晶成松”這一表述存在明顯的翻譯或書寫錯誤,結合搜索結果和術語分析,其正确形式應為“分子束外延生長”(Molecular Beam Epitaxy, MBE)。以下是詳細解釋:
分子束(Molecular Beam)
指在真空環境中形成的高速定向分子流,常用于材料科學和半導體制造。其核心是分子在束流中保持獨立運動狀态(參考、3中關于“分子”的定義)。
磊晶(外延生長,Epitaxy)
指在單晶基底上沿特定方向生長出晶體結構的新材料層。此過程需要精确控制溫度、壓力和分子束流(參考的翻譯内容)。
“成松”的糾誤
原詞中的“成松”可能是翻譯或拼寫錯誤。正确術語應為“外延生長”,對應英文epitaxy(中提及的“molecular beam epitaxy”)。
分子束外延(MBE)的應用
該技術用于制備高純度半導體材料(如砷化镓、氮化镓),廣泛應用于激光器、太陽能電池等精密器件制造。
用戶查詢的“分子束磊晶成松”應為“分子束外延生長(MBE)”,屬于材料科學中的薄膜制備技術。建議在學術文獻或工程領域使用标準術語以避免歧義。
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