【摘要】：GaN納米線不僅具備GaN材料禁帶寬度較寬、介電常數(shù)小等特性,同時也體現(xiàn)著納米材料的獨特性質(zhì),近幾年逐漸成為研究的熱點。本文探討了影響PVT法生長GaN納米線的各項條件,利用計算流體力學方法得出了一組適合PVT系統(tǒng)納米線生長的參數(shù)。接著又討論了腔體內(nèi)的流場分布情況,以及二維和三維幾何模型的一致性。最后對實驗室環(huán)境生長的GaN納米線的光學性質(zhì)進行了分析。在二維幾何模型的基礎上進行了仿真模擬,通過改變襯底位置與Ga的相對距離、通入的NH3流量以及反應溫度,分別得到了多組GaN納米線生長數(shù)據(jù)。通過對襯底表面反應物摩爾濃度以及GaN納米線相對均勻性的分析,確定了每組數(shù)據(jù)的最優(yōu)參數(shù),得出了在襯底位置距離Ga源20mm,NH3為200sccm,反應溫度為1050℃時,襯底上的GaN納米線能較好的生長。為了分析反應腔體內(nèi)的流產(chǎn)分布,在三維幾何模型的基礎上進行了仿真模擬,得出了XYZ軸三個方向上截面的流場分布,討論了不同方向上氣流的回流和旋渦。接著又與二維幾何模型的GaN納米線沉積速率分布進行了對比,探討了模型的一致性和使用場景,進一步證明二維模擬仿真結果的合理性。采用PVT法進行了多組在石墨烯襯底上生長GaN納米線的實驗,通過分析樣品的SEM圖,得出了在實驗室環(huán)境下1100℃比較適合GaN納米線的生長。然后又對樣品的光學性質(zhì)進行了比對和分析。本文研究了仿真環(huán)境下采用PVT法生長GaN納米線的最優(yōu)生長參數(shù),反應腔體內(nèi)流場分布情況,以及二維三維模型的一致性。接著對實驗室環(huán)境下生長的GaN納米線進行了光學性質(zhì)分析。為后續(xù)采用PVT法生長GaN納米線以及分析納米線取向和形貌提供了有效參考。
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.1

【參考文獻】

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本文編號：2553167