Экспериментальное оборудование. 
Молекулярно-пучковая эпитаксия

Бурное развитие технологии МПЭ в последние десятилетия привело к появлению многообразных установок, существенно различающихся геометрией и функциональными возможностями. Кроме того, в последнее время наметилась тенденция к узкой специализации установок МПЭ, когда ростовая камера и оборудование предназначены для работы с определённым классом материалов.

Основные узлы, общие для всех установок МПЭ:

• · Системы получения и поддержания сверхвысокого вакуума, необходимого для режима молекулярного потока и, прежде всего, для снижения интенсивности неконтролируемых потоков молекул остаточной атмосферы;
• · Ростовая камера, а также одна или несколько вакуумных камер, изолированных и имеющих независимые системы откачки, предназначенных для загрузки, транспортировки, хранения и предварительной обработки образцов и подложек;
• · Блок источников молекулярных пучков различного химического состава и интенсивностями, с индивидуальными заслонками;
• · Многостепенной манипулятор с держателем образца, обеспечивающий нагрев, вращение, передачу образца, а также фиксацию его в определённом ростовом положении;
• · Средства контроля процесса роста;

Система безмасляной откачки установки МПЭ должна включать в себя:

• o Магнито-разрядные (производительностью 200−400л/с)
• o Криогенные (геливые замкнутого типа, производительностью 1000−1500 л/с)
• o Титаново-сублимационные (призводительностью 5000−20 000 л/с)
• o Азотные криопанели
• o Турбо-моелукулярные (производитеоьностью 100−2000 л/с с форвакуумной откачкой на выходе)

В зависимости от назначения и комплектации установка МПЭ может оснащаться широким спектром диагностических методик и аналитических модулей. Основной системой контроля, применяемая in situ (непосредственно в камере роста) является дифракция быстрых электронов. С её помощью можно решать ряд задач:

• Ш Определение механизма роста эпитаксиального слоя (двумерный послойный или трёхмерный островковый)
• Ш Контроль шероховаточти поверхности растущей плёнки
• Ш Контроль стехиометрического состава и реконструкции поверхности
• Ш Изменение скорости роста и химического состава плёнки

Один из самых важных технологических параметров — скорость роста эпитаксиальных слоёв. Именно ДБЭ может дать довольно точную количественную оценку скорости роста. Метод определения скорости роста при ДБЭ основан на осциляторном характере изменения интенсивности любой дифракционной особенностью в первую очередь, отражённого луча. Период таких осциляций в точности соответствует выращиванию одного монослоя соединения.

Пример картины ДБЭ для процесса термоактивации CdSe квантовых точек.