臥式HVPE生長GaN的計算機模擬
本文選題:Ⅲ-Ⅴ族氮化物 + 氮化鎵; 參考:《南京郵電大學》2015年碩士論文
【摘要】:以GaN和SiC材料為代表的第三代半導體材料,具有帶隙寬(2.3eV)、導熱性好和電子漂移飽和速度高等優(yōu)點,能用于制作耐高溫、抗輻射、高頻、大功率的基器件;由于第三代半導體材料帶隙寬,因此還可以用來制作藍紫光器件。HVPE生長速率高。可用于GaN厚膜的生長,從而制備Ga N同質襯底,從而大大提高GaN基光電器件的性能。本文重點是通過用FLUENT仿真,得到一個優(yōu)化的腔體結構。本次實驗的模擬采用的FLUENT軟件是一款用于計算傳熱問題和流體力學的軟件。本文針對臥式HVPE生長系統(tǒng),根據(jù)實際實驗得到的數(shù)據(jù)建立了臥式HVPE反應室二維柵格結構,并對此柵格的結構進行了合理的優(yōu)化和調整。建立了反應各組成成分和平衡化學反應的化學數(shù)據(jù)庫結構,并進行了模擬。模擬了包括1、襯底到氯化鎵入口距離系列;2、氯化鎵氣體進氣口直徑系列;3、襯底角度系列的氮化鎵生長速度以及均勻性。得到了上述反應腔體結構的優(yōu)化參數(shù),在此參數(shù)條件下生長的Ga N膜均勻性和質量較好。
[Abstract]:The third generation semiconductor material, represented by GaN and SiC, has the advantages of good thermal conductivity and high saturation speed of electron drift. It can be used to fabricate high temperature, radiation resistant, high frequency and high power basic devices. Because of the band gap width of the third generation semiconductor material, it can also be used to fabricate the blue violet light device. HVPE has a high growth rate. It can be used in the growth of GaN thick film, and can be used to fabricate gan homogeneous substrate, thus greatly improving the performance of GaN based optoelectronic devices. The emphasis of this paper is to obtain an optimized cavity structure by FLUENT simulation. The FLUENT software used in this experiment is used to calculate heat transfer and hydrodynamics. In this paper, the two-dimensional grid structure of horizontal HVPE reaction cell is established according to the experimental data of horizontal HVPE growth system, and the structure of the grid is optimized and adjusted reasonably. The chemical database structure of each component and equilibrium chemical reaction was established and simulated. The growth rate and homogeneity of gallium nitride are simulated including 1, the distance between substrate and gallium chloride, the gas inlet diameter series of gallium chloride, and the growth rate and uniformity of gallium nitride in substrate angle series. The optimized parameters of the structure of the reactive cavity are obtained. The gan films grown under these parameters have good uniformity and quality.
【學位授予單位】:南京郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN304.05
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本文編號:1789491
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