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MOCVD反应器的最佳输运过程及其优化设计
  • ISSN号:1674-4926
  • 期刊名称:《半导体学报:英文版》
  • 时间:0
  • 分类:TN304.054[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]江苏大学能源与动力工程学院,镇江212013, [2]集美大学机械工程学院,厦门361021
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(批准号:60376006)
中文摘要:

根据MOCVD过程薄膜生长的基本要求,总结出各种MOCVD反应器普遍适用的最佳输运过程的5个条件,即均匀浓度边界层、均匀速度边界层、均匀温度边界层、分隔进口但反应前混合均匀、以及迅速排出尾气不再发生混合.对照最佳输运过程条件,分别对水平式、行星式、垂直喷淋式、高速转盘式反应器进行了分析和讨论.水平式反应器的主要问题是反应物的沿程损耗、热对流涡旋以及侧壁效应,造成基片沿横向和纵向的厚度和浓度不均,因此只适合实验室应用.垂直式反应器通过高速旋转或近距离喷射,可以均匀分配反应物浓度,并抑制热对流涡旋.其主要困难是反应后的尾气不能及时排出,从而仍存在径向浓度不均,造成基片沿径向的厚度和浓度的波动.商用的垂直式反应器还面临托盘直径进一步扩大的难度.文章为MOCVD反应器的控制和设计提供了重要的参考依据.

英文摘要:

Based on the growth requirement in MOCVD processes,the five optimum transport conditions are summarized as:uniform concentration boundary layer,uniform velocity boundary layer,uniform temperature boundary layer, reactants mixed uniformly before entering the reaction zone,and the exhaust gas expelled'quickly without remixing with the reactants. Compared with the optimum conditions, the current MOCVD reactors of horizontal, vertical, planetary,showerhead, and RDR types are discussed. The main problems in horizontal reactors are reactant depletion, thermal convection, and reactor side effects. Using injection from showerheads and high speed susceptor rotation, the vertical reactors can obtain much more uniform boundary layers. The main problems in vertical reactors are the difficulty in expelling the exhaust gas without remixing with reactants and the difficulty in further enlarging the diameter of the rotating susceptor.

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期刊信息
  • 《半导体学报:英文版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国电子学会 中国科学院半导体研究所
  • 主编:李树深
  • 地址:北京912信箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:cjs@semi.ac.cn
  • 电话:010-82304277
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-4926
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5781/TN
  • 邮发代号:2-184
  • 获奖情况:
  • 90年获中科院优秀期刊二等奖,92年获国家科委、中共中央宣传部和国家新闻出版署...,97年国家科委、中共中央中宣传部和国家新出版署三等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7754