2022年 分子束外延MBE趋势《台风资讯》

2021年全球分子束外延（MBE）系统市场规模大约为5.5亿元（人民币），预计2028年将达到9.6亿元，2022-2028期间年复合增长率（CAGR）为8.3%。

分子束外延（MBE）系统主要用于半导体和基础材料的研究。分子束外延（MBE）系统的主要消费国是欧洲、美国、日本、中国等工业体系相对完整的国家。这些地区占据了全球80%以上的市场。

分子束外延（Molecular Beam Epitaxy）技术是在真空沉积法和1968年阿尔瑟 (Arthur)对镓砷原子与GaAs表面相互作用的反应动力学研究的基础上，由美国贝尔实验室的卓以和在 70年代初开创的。它推动了以超薄层微结构材料为基础的新一代半导体科学技术的发展。分子束外延（MBE）是一种灵活的外延薄膜技术，可以表述为在超高真空环境中通过把热蒸发产生的原子或分子束投射到具有一定取向、一定温度的清洁衬底上而生成高质量的薄膜材料或各种所需结构。

分子束外延（MBE）系统市场总体规模分析

分子束外延系统是半导体和光伏新材料及工艺研究的重要设备，2020年，全球分子束外延系统市场规模达到了8148万美元，预计2026年将达到1.11亿美元，年复合增长率（CAGR）为5.26%。

欧洲目前是全球最大的分子束外延系统生产地区，并且出口全球很多国家，国内目前主要以进口为主；时下，作为中国的民族企业鹏城半导体技术（深圳）有限公司提出了《分子束外延（MBE）系统》解决方案。

分子束外延薄膜生长设备可以在某些衬底材料上实现外延生长工艺，实现分子自组装、超晶格、量子阱、一维纳米线等。可以进行第二代半导体和第三代半导体的工艺验证和外延片的生长制造。

分子束外延薄膜生长设备在薄膜外延生长时具有超高的真空环境，是在理想的环境下进行薄膜外延生长，它可以排除在薄膜生长时的各种干扰因素，得到理想的高精度薄膜。
我公司设计制造的分子束外延薄膜生长实验设备，分实验型和生产型两种 ，配置合理，结构简单，操作方便，技术先*进，性能可靠，用途多，实用性强，价格相对较低，可供各大学的实验室及科研机构作为分子束外延方面的教学实验、科学研究及工艺实验之用。生产型MBE可用于小批量外延片的制备。

功能特点

本项目于2005年在国内率*先完成了成套MBE的全国产化研发设计和制造，做到自主可控。自主设计MBE超高真空外延生长室、工艺控制系统与软件、RHEED原位实时在线监控仪、直线型电子枪、高温束源炉、束源炉电源、高温样品台、膜厚仪（可计量外延生长的分子层数）等核心部件。

可实现第二代半导体（如砷化镓等）和第三代半导体（如碳化硅和氮化镓）的外延生长。

设备组成与主要技术指标

设备的组成

进样室

该室用于样品的进出仓，并配置有多样片储存功能。样品库可放六片基片。

预处理室

该室用于样品在进入外延室之进行真空等离子剥离式清洗和真空高温除气，及其他期工艺处理。还用于对外延后的样片进行后工艺处理，如高温退火等等。

外延室

超高真空洁净真空室，实现分子束外延工艺。

主要技术指标

进样室

极限真空：5.0×10^-5Pa

样品装载数量：6片（φ2 英寸～φ4 英寸，带样品载具）

预处理室

极限真空：5×10^-7Pa

样品台加热温度：室温～ 850℃±1℃（PID 控制）

离子清洗源：Φ60；100 ～ 500eV

外延室

极限真空 离子泵 2.0×10^-8 Pa（冷阱辅助）

样品台加热温度

室温～ 1200℃±1℃（PID 控制）

样品自转速度 2 ～ 20 转 / 每分钟（无可调）

气态离化源 1～3套（氮）

固态束源炉 3 ～ 8 套（根据用户需求配置）

Rheed 1套

*工艺室部分部件根据客户需求不同，所配置不同。

实验型MBE

设备组件

超高真空直线型电子枪

自主研发直线型电子枪，满足超高真空和束源炉法兰接口及安装尺寸的要求；可用于高温难融材料的加热蒸发。

超高真空直线型电子枪

高能衍射枪及电源

束斑0.6mm，高压25kV。

光斑在荧光屏上可衍射图像经CCD 相机采集后由计算机进行图像处理。

生产型MBE

工艺实现

使用鹏城半导体自主研发的分子束外延设备生长的Bi2-xSbxTe3。

鹏城半导体持续加强在分子束外延技术的研究，突破关键技术，未来，我们将始终关注快速发展中的市场，努力培养深刻理解终端应用和客户需求的能力，不断提升与客户的关联性，致力为客户提供独特的增值解决方案。

鹏城半导体将始终满怀感恩之心，砺炼发展之力，在技术前沿，建设半导体外延的道路上追求新的更大作为。