MOCVD生長GaN熱力學分析

1萬字 37頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘要
金屬有機化學氣相沉積技術(MOCVD)是獲得優(yōu)質(zhì)III-V族化合物半導體的重要途徑。多元半導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系一直是MOCVD熱力學研究的一個重要課題。
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生長所用襯底以及GaN合金在MOCVD設備中生長的基本過程與原理，逐一分析了生長溫度、反應室壓力、載氣組分、Ⅴ/Ⅲ比對合金生長的影響，建立了利用MOCVD設備來制取GaN合金的準熱力學模型，基于準熱力學平衡模型對以Ga和NH3為源的MOCVD生長GaN的過程進行了分析 并在此基礎上計算MOCVD生長GaN的相圖。
MOCVD生長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)、表面會形成Ga滴和不會形成Ga的兩個腐蝕區(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系。同時也對NH3的分解率對GaN的MOCVD外延生長空間的影響做出了計算分析，為今后MOCVD設備制取GaN合金的研究和發(fā)展提供了一定依據(jù)。


關鍵詞： MOCVD GaN 熱力學分析