水平式MOCVD反应器分隔进口对化学反应路径和生长均匀性的影响研究

师珺草¹，徐楠²，左然³，赖晓慧⁴

1. 重庆能源职业学院2. 北京维拓时代建筑设计有限公司3. 江苏大学能源与动力工程学院4. 福建海峡建筑设计规划研究院

摘 要：对水平式MOCVD反应器混合进口、分隔进口以及分隔板离衬底不同距离的情况下,反应物浓度分布和生长速率进行数值模拟。在模拟中首先对比混合进口和分隔进口反应器中反应物的浓度分布和生长速率,发现混合进口反应器中,化学反应倾向于加合路径,易于形成纳米颗粒,造成源气体的浪费;而分隔进口反应器中,化学反应倾向于加合物可逆分解的热解路径,减少了气相寄生反应,其生长均匀性优于混合进口式反应器。然后对分隔板长度分别为10cm、6cm和2cm三种不同情况下反应物的浓度分布和生长速率进行模拟,结果发现:当分隔板距离衬底为10cm时,生长均匀性最好,但生长速率较低;而分隔板距离衬底为2cm时,生长速率均匀性略低于前者,但生长速率最大。因此,综合考虑生长速率和生长均匀性,认为分隔板长度为2cm的水平式反应器结构最好。

关键词：金属有机化学气相沉积;数值模拟;生长速率;均匀性;