MOCVD生長(zhǎng)GaN熱力學(xué)分析

1萬(wàn)字 37頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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