MOCVD生長(zhǎng)GaN熱力學(xué)分析

1萬字 37頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘要
金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積技術(shù)(MOCVD)是獲得優(yōu)質(zhì)III-V族化合物半導(dǎo)體的重要途徑。多元半導(dǎo)體固溶體的帶隙和晶格常數(shù)是其成分的函數(shù)，因此確定固溶體固相成分與氣相成分關(guān)系一直是MOCVD熱力學(xué)研究的一個(gè)重要課題。
本文介紹了GaN的基本用途，GaN的材料結(jié)構(gòu)及特性，MOCVD系統(tǒng)的功能用途GaN生長(zhǎng)所用襯底以及GaN合金在MOCVD設(shè)備中生長(zhǎng)的基本過程與原理，逐一分析了生長(zhǎng)溫度、反應(yīng)室壓力、載氣組分、Ⅴ/Ⅲ比對(duì)合金生長(zhǎng)的影響，建立了利用MOCVD設(shè)備來制取GaN合金的準(zhǔn)熱力學(xué)模型，基于準(zhǔn)熱力學(xué)平衡模型對(duì)以Ga和NH3為源的MOCVD生長(zhǎng)GaN的過程進(jìn)行了分析 并在此基礎(chǔ)上計(jì)算MOCVD生長(zhǎng)GaN的相圖。
MOCVD生長(zhǎng)GaN的相圖相圖由GaN(s)單凝聚相區(qū)，GaN(s)+Ga(l)雙凝聚相區(qū)、表面會(huì)形成Ga滴和不會(huì)形成Ga的兩個(gè)腐蝕區(qū)構(gòu)成。從而最終通過編制程序并制取相圖分析確定了固溶體固相成分與氣相成分關(guān)系。同時(shí)也對(duì)NH3的分解率對(duì)GaN的MOCVD外延生長(zhǎng)空間的影響做出了計(jì)算分析，為今后MOCVD設(shè)備制取GaN合金的研究和發(fā)展提供了一定依據(jù)。


關(guān)鍵詞： MOCVD GaN 熱力學(xué)分析