Epitaxia de haces moleculares y sistema de circulación de nitrógeno líquido en la industria de semiconductores y chips

Breve introducción a la epitaxia de haces moleculares (MBE)

La tecnología de epitaxia por haces moleculares (MBE) se desarrolló en la década de 1950 para preparar materiales semiconductores de película delgada mediante evaporación al vacío. Con el desarrollo de la tecnología de ultra alto vacío, su aplicación se ha extendido al campo de la ciencia de semiconductores.

La motivación de la investigación en materiales semiconductores reside en la demanda de nuevos dispositivos que mejoren el rendimiento del sistema. A su vez, las nuevas tecnologías de materiales pueden dar lugar a nuevos equipos y tecnologías. La epitaxia por haces moleculares (MBE) es una tecnología de alto vacío para el crecimiento de capas epitaxiales (generalmente semiconductoras). Utiliza el haz de calor de átomos o moléculas que impactan sobre un sustrato monocristalino. Las características de ultra alto vacío del proceso permiten la metalización in situ y el crecimiento de materiales aislantes sobre las superficies semiconductoras recién crecidas, lo que da como resultado interfaces libres de contaminación.

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Tecnología MBE

La epitaxia por haces moleculares se llevó a cabo en alto vacío o ultra alto vacío (1 x 10⁻¹⁰).-8El aspecto más importante de la epitaxia por haces moleculares es su baja velocidad de deposición, que generalmente permite que la película crezca epitaxialmente a una velocidad inferior a 3000 nm por hora. Esta baja velocidad de deposición requiere un vacío suficientemente alto para lograr el mismo nivel de limpieza que otros métodos de deposición.

Para alcanzar el ultra alto vacío descrito anteriormente, el dispositivo MBE (celda de Knudsen) cuenta con una capa de refrigeración, y el entorno de ultra alto vacío de la cámara de crecimiento debe mantenerse mediante un sistema de circulación de nitrógeno líquido. El nitrógeno líquido enfría la temperatura interna del dispositivo a 77 Kelvin (−196 °C). Esta baja temperatura reduce aún más el contenido de impurezas en el vacío y proporciona mejores condiciones para la deposición de películas delgadas. Por lo tanto, se requiere un sistema de circulación de nitrógeno líquido específico para el equipo MBE que proporcione un suministro continuo y estable de nitrógeno líquido a -196 °C.

Sistema de circulación de refrigeración con nitrógeno líquido

El sistema de circulación de refrigeración por vacío con nitrógeno líquido incluye principalmente:

● tanque criogénico

● Tubería principal y de derivación con revestimiento de vacío / manguera con revestimiento de vacío

● Separador de fase especial MBE y tubo de escape con camisa de vacío

● diversas válvulas con camisa de vacío

● barrera gas-líquido

● filtro con camisa de vacío

● Sistema de bomba de vacío dinámico

● Sistema de preenfriamiento y recalentamiento por purga

HL Cryogenic Equipment Company ha detectado la demanda de sistemas de refrigeración por nitrógeno líquido para MBE y ha organizado una infraestructura técnica para desarrollar con éxito un sistema especial de refrigeración por nitrógeno líquido para la tecnología MBE y un conjunto completo de aislamiento al vacío.edSistema de tuberías, que se ha utilizado en numerosas empresas, universidades e institutos de investigación.

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Equipos criogénicos HL

HL Cryogenic Equipment, fundada en 1992, es una marca perteneciente a Chengdu Holy Cryogenic Equipment Company en China. HL Cryogenic Equipment se dedica al diseño y fabricación de sistemas de tuberías criogénicas con aislamiento de alto vacío y equipos auxiliares relacionados.

Para obtener más información, visite el sitio web oficial.www.hlcryo.como envíe un correo electrónico ainfo@cdholy.com.


Fecha de publicación: 6 de mayo de 2021