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本文以HVPE设备和基本结构为基础,结合CFD计算机模拟技术,讨论并分析了现有HVPE反应室内在H2环境中和N2气环境中,炉内流场的特点、涡流的分布和随流量变化的趋势。可以看出H2环境中流场具有对称性,流场内的扰动范围主要集中在衬底上方附近;N2环境中炉内扰动较大,且涡流扰动区域与出口位置有关。这些变化主要是由于衬底对气流的阻碍和气体入口处气流冲量差异较大造成的,当增加主载气冲量或减少反应气体冲量即流量时,两种载气情况下,涡流强度和范围都有所减少。以上模拟结果通过与实验结果的比较,得到了进一步验证。同时,我们根据模拟计算结果的规律,选择了合适的载气种类和流量,结合GaN HVPE生长较为合理的Ⅲ/Ⅴ比率等条件,获得稳定的流场分布,避免系统壁的沾污和出口处的堵塞,并生长出了表面光滑、高质量的GaN单晶基片。