招标信息

分子束外延（Molecular Beam Epitaxy，简称MBE）技术是一种在超高真空环境下利用分子束的定向性进行薄膜生长的技术，这种技术可以精确控制各种元素的分子束或原子束在衬底表面的沉积速率，以实现单晶薄膜的生长。MBE技术利用的是分子束的定向性质，在高真空环境中，将不同元素的分子束或原子束射向加热的衬底，使其在衬底表面吸附、迁移并有序排列形成晶体薄膜。它能够实现原子级厚度控制；晶体薄膜与衬底之间可有良好的晶格匹配；可精确控制薄膜的化学成分和掺杂水平；生长速率相对较慢，有助于提高薄膜的晶体质量；可在较低温度下生长薄膜，减少热应力和缺陷。MBE设备通常包括超高真空室、分子束源、衬底加热器、晶格匹配系统以及分析仪器如反射高能电子衍射（RHEED）等。其在半导体、量子器件、光电子器件如晶体管、激光器、太阳能电池等领域有着广泛应用。

（一）辽宁材料实验室所属的交叉研究中心分子束外延研究部的主要任务

聚焦国家战略，紧密围绕国家的经济、社会和安全等方面的需求，依托辽宁材料实验室的研究平台优势，建立基础研究、外延设计、产研合作，成果转化等新型研究体系；基于传统的分子束外延生长技术，结合近年来迅速发展的纳米技术，量子技术，原子层控制技术，从凝聚态物理的第一性原理出发，研发新型光电技术，特别是红外光电技术，提升我国在半导体激光器领域的国际竞争力。主要研发方向为2.1-2.5um光电探测器外延生长技术，近红外面发光半导体激光器芯片外延生长技术和基于半导体杂质带的中红外器件的外延生长技术。

通过五年时间的建设和发展，我研究部计划完成研发近红外（1310-1700nm）面发光半导体激光芯片外延片工艺、近红外（2100-2500nm）光电探测器芯片外延片工艺、基于半导体杂质带的中红外半导体激光芯片外延片工艺和基于半导体杂质带的中红外光电探测器芯片外延片工艺。

（二）采购MBE生长专用设备的必要性和可行性

辽宁材料实验室所属的交叉研究中心分子束外延研究部，将围绕产业界和国家相关发展战略的技术需求，研究突破性的半导体激光芯片外延关键技术。而MBE生长设备是从事此项研究的必要工具：对于从事Ⅲ-Ⅴ族半导体激光器/探测器外延材料生长和器件研制的科研人员来说，MBE设备是不可或缺的科研工具。使用MBE生长设备，研究人员能够获得具有国际水平的高迁移率外延片，并在此基础上开发出高质量的超晶格结构材料。

综上所述，采购MBE生长设备不仅是科研工作的必要条件，也是推动技术进步、提升产业竞争力的重要举措。通过使用MBE设备，可以促进高质量半导体材料的生长研究，提高科研和产品的技术水平，采购的MBE生长设备是非常必要的。

二、拟采购设备调研情况

MBE生长设备

MBE生长的基本原理是在超高真空条件下，通过将组成薄膜的各元素在各自的分子束炉中加热成定向分子束，然后入射到加热的衬底上进行薄膜生长。以下将详细解析MBE生长过程中的基本原理和特点：

MBE基本定义

分子束外延是在超高真空环境下，利用分子束在衬底上沉积生长薄膜的一种技术。这种技术能够实现对薄膜厚度、组分和杂质浓度的精确控制。MBE技术源于20世纪50年代的真空蒸发技术，并在20世纪60年代末由美国贝尔实验室进一步发展而成。随着半导体科学的发展，MBE已经成为制备高质量薄膜和复杂多层结构的重要手段。

MBE工作原理

核心过程：在超高真空系统中，将所需的材料放入喷射炉中加热形成分子束，这些分子束在加热的单晶衬底上沉积，从而实现薄膜的生长。通过精确控制分子束的强度和相对比例，可以控制结晶生长的质量和速度。

设备组成：一般包括进样室、预处理室和外延生长室。进样室用于样品的装入和取出，预处理室用于衬底的低温除气处理，而外延生长室则配备有分子束源、样品架、监测设备如四极质谱仪和高能电子衍射仪等。

MBE关键特点

超高真空环境：由于在超高真空下进行，残余气体污染少，可保持表面清洁，提高薄膜质量。

生长温度低：例如，生长GaAs的温度仅为500-600℃，Si则为500℃。低生长温度可以减少材料界面扩散，保证突变异质结的锋利。

生长速度慢：通常在1-10μm/h范围内，可实现超薄平整膜的生长，且膜层厚度、组分和杂质浓度可精确控制。

实时监测：利用RHEED等技术，可以原位观察生长过程，并进行生长机制研究。这一点对于优化生长条件和理解生长动力学至关重要。

MBE工艺优势

大面积均匀性：可以获得大面积的表面和界面具有原子级平整度的外延生长膜。这对于许多高端应用是必需的。

材料多样性：能够生长不同材料体系的低维量子结构，如超晶格结构、量子阱、量子线和量子点等。这使得MBE在纳米科学和技术领域具有广泛的应用前景。

精确控制能力：每一台分子束炉的炉口装有一个能快速开闭的快门，能够在生长时快速改变所生长材料的成分及掺杂种类。这是其他外延技术难以比拟的。

MBE应用前景

MBE被广泛应用于科学研究中，特别是在半导体物理和信息科学领域。其高可控性和灵活性使得研究人员能够探索新的物理现象和开发新型材料。尽管MBE的大批量生产性较差，但其在高性能器件制造中的应用不断扩展，如在激光二极管、高频电子器件和光通信领域的应用。综上所述，MBE生长的基本原理涉及在超高真空条件下，通过分子束的定向入射到加热衬底上进行薄膜生长。这一技术以其高精度控制、低温生长和实时监测等特点，成为制备高质量薄膜和复杂多层结构的重要手段。

合同履行期限：合同生效后10个月。

需落实的政府采购政策内容：中小微企业、监狱企业、残疾人福利性单位、支持脱贫攻坚等相关政策项目所属行业：工业

本项目（是/否）接受联合体投标：否

二、供应商的资格要求

1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。

2.落实政府采购政策需满足的资格要求：无

3.本项目的特定资格要求：无

三、政府采购供应商入库须知

时间：2024年11月06日17时00分至2024年11月14日00时00分（北京时间，法定节假日除外）

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联系人：陈经理
电话：010-83551561
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