真空 ›› 2026, Vol. 63 ›› Issue (4): 1-7.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2026.04.01
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王俊莉, 于广琛, 王晓冬
WANG Junli, YU Guangchen, WANG Xiaodong
摘要: 流量阀作为分子束外延(molecular beam epitaxy,MBE)系统的核心部件,其几何精度直接决定镀膜室内分子通量的控制性能与薄膜沉积的稳定性,阀芯偏斜会对分子通量产生影响。研究采用实验与模拟相结合的方法,系统探究不同倾角对分子流量的影响。通过搭建由砷蒸发腔、流量阀、裂解源和镀膜腔组成的实验系统,利用质谱仪测量不同阀芯行程下镀膜腔中砷原子信号计算本底等效压力(background equivalent pressure, BEP),作为分子通量的表征参数。实验结果显示,BEP随阀芯行程增加呈线性增长,当行程超过80%后,增速趋于平缓。在模拟计算方面,基于角系数模型分析了不同阀芯结构及行程对流量阀出口压力的影响。计算结果表明:在三种方向倾角下,阀芯行程为1~2 mm时,出口压力相较于原始结构有所下降,最大降幅为18.4%;而在其他行程下出口压力则上升,最大升幅为6.09%,且随着行程继续增加,升幅逐渐减小并趋近于零。倾斜角度越大,出口压力偏离原始值的程度也越大;当阀芯行程增至16 mm时,该偏差逐渐减小并最终趋近于零。
中图分类号: TH137.522
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