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

1.5萬(wàn)字 47頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)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(xiàng)重要支柱。在MOCVD反應(yīng)過(guò)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(duì)流和濃度擴(kuò)散。此外還存在著氣體的強(qiáng)迫流動(dòng)、熱物性對(duì)溫度的依賴、由高溫引起的熱擴(kuò)散以及高溫襯底對(duì)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(zhǎng)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(guò)程，對(duì)于優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計(jì)、控制薄膜生長(zhǎng)速率和提高薄膜生長(zhǎng)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(jiǎn)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(yàn)使用。目前對(duì)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(zhǎng)過(guò)程，缺少各種參數(shù)的變化對(duì)反應(yīng)器的影響。本文所研究的內(nèi)容，就是利用計(jì)算機(jī)二維數(shù)值方法，采用FLUENT軟件，對(duì)水平式MOCVD反應(yīng)器的輸運(yùn)過(guò)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(guò)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(duì)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濃度場(chǎng)的影響，研究反應(yīng)器的幾何形狀和尺寸對(duì)輸運(yùn)過(guò)程的影響。



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