在BE生长室中有完备的监控系统,这也是MBE生长的外延层质量好的前提和保证。当前, MAX1714EEE监控系统主要由四级质谱仪、俄歇电子能量分析器、离子枪和高能电子衍射仪组成。这样的监控系统能够实现对外延层生长速率、室内气体成分、外延晶体结构和厚度的实时监控及原位分析。四级质谱仪用来监测分子束的流量和残余气体成分;俄歇电子能量分析器(AES)用来测定外延表面的化学成分,在靠近表面5~⒛A范围内能探测周期表上Hc以后的所有元素;离子枪用于衬底外延前的表面清洁以及外延过程中的实时表面清洁;由电子枪和荧光屏组成的高能电子衍射仪(HEED),其电子束以非常小的角度(1~2°)投向衬底,被外延表面原子反射,生成一个维衍射图像,此衍射图像包含有关表面上整体构造和原子排列的信息。

   衬底装填系统

   衬底装填系统通常由空气锁、缓冲室和生长室组成。空气锁可以实现有一定真空度的缓冲室不被暴露在大气环境中就能进行衬底样品的置换。如图318所示,衬底硅片通过装填口被送进装填系统,由系统内的转运I具在各室之间转运。采用多级空气锁可以高效地装填和更换衬底,能使与衬底同时进入各室的气体尽可能减少。每个空气锁之间的缓冲室都装有多级抽气泵,能迅速将各室抽至高真空度(101~lOⅡ Pa)。

   真空系统

   真空系统包含多级真空泵,因分子束外延是在超高真空下进行的,真空度可达109Pa,囚此真空系统由初级真空泵、中级真空泵和高级真空泵等一系列真空泵串联构成。

   控制系统

   控制系统是指整套设各的控制部分,如喷射炉炉温、快门、衬底加热器、抽气泵、电力部分等均由计算机统一控制管理。