分子線エピタキシー(MBE)法

図:Veeco
金属元素を温度制御して加熱し、金属の分子線(蒸気)にします。2種類以上の元素の分子線量を制御して照射することで、任意の組成を持つ薄膜を作製することが可能です。 分子線を基板に照射して、基板上に薄膜として成長させます。基板に到達した原子は基板の表面にある原子と相互作用しながら、基板上で移動し(マイグレーション)、安定な位置に落ち着き結晶化します。この時、基板結晶と特定な方位関係を持って薄膜結晶が成長することをエピタキシャル成長と呼びます。
MBE装置:左側奥が成長チャンバー、手前が試料導入チャンバーで基板表面処理が可能になっています。
MBEの蒸発源:クヌードセンセル(K-Cell)
K-Cellの構造:蒸発させる材料に合った素材でできたルツボをヒーター加熱する。この時、ルツボの温度が一定になるようにルツボに接触させた熱電対からフィードバックをかけて制御し、蒸発速度を一定にします。