MOCVD水平式反应器中热泳力对沉积过程中反应前体浓度分布的影响分析及数值模拟

人工晶体学报 ›› 2011, Vol. 40 ›› Issue (4): 1033-1038.

MOCVD水平式反应器中热泳力对沉积过程中反应前体浓度分布的影响分析及数值模拟

于海群;左然;陈景升;彭鑫鑫

江苏大学能源与动力工程学院,镇江,212013

出版日期:2011-08-15 发布日期:2021-01-20

Analysis and Numerical Simulation of Precursor Concentration Distribution on the Influence of Thermophoretic Force on Depositon Process in Horizontal MOCVD Reactor

YU Hai-qun;ZUO Ran;CHEN Jing-sheng;PENG Xin-xin

Online:2011-08-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 在MOCVD反应器中,针对GaN生长中的TMGa分子,推导出热泳力、热泳速度以及扩散速度的计算公式.在低温区,热泳速度大于扩散速度；在高温区则相反.影响热泳力的主要因素为温度梯度和分子直径.水平式反应器内,粒子同时受到热泳速度和扩散速度的影响.在只考虑组分输运以及包括化学反应等两种情况下,通过改变反应器上壁面温度,模拟得到水平式反应器中热泳力对沉积速率以及反应物粒子浓度分布的影响.并与文献中的实验数据对比,验证了模拟结果的正确性.结果显示,由于热泳力的影响,在相同操作条件下高温区H2等小直径粒子的质量分数增大、TMGa和NH3等大分子粒子的质量分数减小.从提高生长速率的角度,需减小上下壁面温度梯度；从沉积均匀性的角度,应使到达下游的反应粒子数增多,故需增大上下壁面温度梯度.

中图分类号:

O484

于海群;左然;陈景升;彭鑫鑫. MOCVD水平式反应器中热泳力对沉积过程中反应前体浓度分布的影响分析及数值模拟[J]. 人工晶体学报, 2011, 40(4): 1033-1038.

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