MBE 生长技术中臭氧源设备配置

MBE 生长技术中臭氧源设备配置

分子束外延 (MBE) 技术中，臭氧源的设备配置与 ALD 和 PLD 有较大差异，主要是由于 MBE 通常在超高真空环境下进行，对气体纯度和系统兼容性有更高要求。MBE 系统中的臭氧源设备配置主要包括：

1.臭氧发生器

在分子束外延 (MBE) 技术中，臭氧作为一种高效的氧化剂，已被广泛应用于各种氧化物薄膜的制备。MBE 系统中的臭氧发生器通常需要满足超高真空环境下的操作要求，以及与 MBE 系统的兼容性：

纯臭氧发生器Longevity EXT-C 采用全数字NEOS技术，通过高频放电产生臭氧，且不与金属接触，保证臭氧纯净度,不含金属颗粒的臭氧气体，适用于半导体和医疗等清洁技术过程。支持0.5mg/L至120mg/L范围调节，可通过精准控制实现 10 个档位的浓度调节，控制精度＜0.5mg/L，浓度达90梯度可调。

纯臭氧发生器Longevity EXT-C

M1000高精度臭氧发生器,采用双石英电晕放电技术，通过高频放电产生臭氧，臭氧不和金属接触，从而避免了金属粒子如Cr、Fe等进入实验环境，确保臭氧的纯净度。

M1000高精度臭氧发生器

2 .气体输送与控制系统

在 MBE 系统中，臭氧气体的输送与控制需要满足超高真空环境下的严格要求：

超高真空兼容气体管路：通常采用 316L 不锈钢或无氧铜制成，经过特殊处理以减少表面吸附和放气。

超高真空阀门：包括闸阀、挡板阀和针阀等，用于控制气体的流动和压力。

质量流量控制器：需要能够在超高真空环境下精确控制气体流量，通常采用热式或科里奥利式质量流量控制器。

气体分布系统：包括特殊设计的喷嘴或气体喷射源，确保臭氧均匀分布在基底表面，提高薄膜生长的均匀性和质量。

3 .臭氧喷嘴设计

在 MBE 系统中，臭氧喷嘴是将臭氧引入生长区域的关键部件，其设计直接影响臭氧的分布和薄膜生长的质量。典型的 MBE 臭氧喷嘴设计考虑以下因素：

喷嘴几何形状：包括喷嘴直径、长度和出口形状等，这些因素会影响臭氧的流速、分布和与其他分子束的相互作用。

喷嘴位置和角度：需要精确控制喷嘴与基底之间的距离和角度，确保臭氧均匀分布并与其他分子束充分反应。

冷却系统：由于臭氧在高温下容易分解，喷嘴通常需要配备冷却系统，如循环水冷却，确保臭氧在到达基底前不发生分解。

材料选择：喷嘴材料需要具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性，通常采用不锈钢、铜或陶瓷等材料。