水平式MOCVD反應(yīng)器輸運(yùn)過程的數(shù)值模擬研究

1.5萬字 47頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要 MOCVD技術(shù)是制備微電子和光電子器件的關(guān)鍵技術(shù)，在當(dāng)代它已經(jīng)成為半導(dǎo)體技術(shù)的一項重要支柱。在MOCVD反應(yīng)過程中，存在著大的溫度差和濃度差，將引發(fā)強(qiáng)烈的自然對流和濃度擴(kuò)散。此外還存在著氣體的強(qiáng)迫流動、熱物性對溫度的依賴、由高溫引起的熱擴(kuò)散以及高溫襯底對壁面的熱輻射等因素。它們與反應(yīng)器的形狀和幾何尺寸等因素耦合在一起，影響著薄膜生長的速率和質(zhì)量。因此，深入了解MOCVD反應(yīng)器內(nèi)的輸運(yùn)過程，對于優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計、控制薄膜生長速率和提高薄膜生長質(zhì)量，具有重要的意義。
水平式反應(yīng)器是一種結(jié)構(gòu)簡單的MOCVD反應(yīng)器也是使用最廣泛的反應(yīng)器。由于這種反應(yīng)器容易制造，非常適合于新手做實(shí)驗使用。目前對水平式反應(yīng)器的模擬研究都限定于特定的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和生長過程，缺少各種參數(shù)的變化對反應(yīng)器的影響。本文所研究的內(nèi)容，就是利用計算機(jī)二維數(shù)值方法，采用FLUENT軟件，對水平式MOCVD反應(yīng)器的輸運(yùn)過程及其與外部參數(shù)的關(guān)系進(jìn)行模擬研究，并提出反應(yīng)器的優(yōu)化方案。
在模擬過程中研究反應(yīng)器內(nèi)各種操作參數(shù)（如氣體的流量、壓強(qiáng)、壁面和襯底的溫度等）對流場、溫度場、濃度場的影響，研究反應(yīng)器的幾何形狀和尺寸對輸運(yùn)過程的影響。



關(guān)鍵詞：MOCVD反應(yīng)器 優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計 薄膜生長 數(shù)值模擬