Moleküler Işın Epitaksi (MBE) Sistemi

MBE-1

Laboratuvarımızda ileri teknoloji için gerekli olan III-V grubu yarıiletken malzemeleri büyütmek için VG-Semicon V80H model Moleküler Demet Epitaksi (MBE) sistemi bulunmaktadır. MBE yöntemi yüksek kalitede, atomik oran hassasiyetiyle yarıiletken kristal elde etme işlemidir. Kaynak hücrelerde bulunan ultra-saf maddeler buharlaştırılıp, yüksek vakum altında bir çekirdek kristal (alttaş) üzerine gönderilerek büyütme işlemi yapılır. Sistem başlıca alttaş yükleme odası, ön temizleme odası ve büyütme odası olmak üzere üç ana kısımdan oluşmaktadır. Bu odalar birbirinden vakum vanaları vasıtasıyla ayrılmıştır. Böylece büyütme odasının mümkün olduğu kadar temiz tutulması sağlanmıştır.

Sistemimiz ultra-yüksek vakuma, büyütme odasına bağlı olan soğuk (cryogenic) pompa, iyon pompası, titanyum süblimleşme pompası ve turbo pompası yardımıyla ulaşmaktadır. Yüksek vakum ile büyütme odasının temiz tutulması sağlanır. Büyütme odasında istenmeyen yabancı maddelerin bulunması üretilen numune de safsızlıklar olarak karşımıza çıkacaktır ve bu safsızlıklar kristal içerisinde kusurlar oluşturacağından bu numune ile yapılan devrenin de çalışmasını olumsuz yönde etkileyecektir. Sistemimiz kütle spektrometresine sahiptir ve bu sayede büyütme işleminden önce büyütme odasında hangi maddeden ne kadar olduğu ppm seviyesinde belirlenebilmektedir.

Sistem 10 adet kaynak hücreye sahiptir. Bunlar;

1 adet Galyum hücresi (Ga)

2 adet İndiyum hücresi (In)

1 adet Alüminyum hücresi (Al)

1 adet Germanyum hücresi (Ge)

1 adet Galyum Fosfat hücresi  (GaP)

1 adet Arsenik hücresi (As)

1 adet Azot plazma hücresi

1 adet Berilyum hücresi (Be), p-tipi katkılamak için

1 adet Silisyum hücresi (Si), n-tipi katkılamak için

 

MBE büyütme yöntemini diğer büyütme yöntemlerinden üstün kılan 2 tane önemli özellik vardır: Bunlardan birincisi MBE sisteminin ultra-yüksek vakum değerine (10-11 mbar) sahip olması, diğeri ise sistem içi analiz cihazlarının bulunabilmesidir.  Özellikle numune büyütme esnasında, büyütme işleminin RHEED (yüksek enerjili elektronların kırınım yansıması) yöntemi ile kontrol edilebilmesi en önemli avantajlarındandır.

 

background image