一种分析α-Ga2O3生长情况的雾化学气相沉积系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种半导体材料技术领域的分析α‑Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;生长情况的雾化学气相沉积系统及方法，旨在解决现有技术中Mist‑CVD系统连续生长亚稳定相α‑Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;的初始成核过程中存在生成物均匀性较差的问题，其包括构建雾化学气相沉积系统的三维模型，对三维模型进行网格划分生成网格文件；将网格文件导入计算流体力学仿真软件中，设定三维模型的边界条件，并选定多相流求解器；利用多相流求解器对三维模型内反应进行计算；根据计算结果对α‑Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;生长情况进行分析等步骤。本发明专利技术可以有效对α‑Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;在雾化学气相沉积系统在的生长情况进行分析，促进生成物α‑Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;的生长均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分析α-ga2o3生长情况的雾化学气相沉积系统及方法，属于半导体材料。

技术介绍

1、氧化镓作为第四代的超宽带隙半导体材料，由于其具有显著的超宽带隙和超高的临界击穿电场等优势，被广泛应用于新型功率器件和光电子器件中。众所周知的是，氧化镓分为α，β，γ，δ，ε五种晶体结构。其中，β-ga2o3的热力学性质比较稳定，并且近年来对β-ga2o3使用上的研究逐渐成熟。β-ga2o3通常可以由薄膜生长，提拉法，分子束外延和金属有机气相外延得到。

2、相比于β相的研究，对亚稳相α相的研究较少，但随着α-ga2o3的更多优越特性被发现，α-ga2o3逐渐成为研究热点。α-ga2o3比β-ga2o3有着更宽的带隙，约为5.3ev，以及更小的电子有效质量和更大的baliga值。从而，α-ga2o3在功率器件领域中有着广阔的应用前景。

3、α-ga2o3的亚稳态晶体结构导致其实现同质外延生长较为困难。但同时，又因为α-ga2o3与α-al2o3(蓝宝石)具有相同的刚玉结构，且两者在a轴和c轴方向的晶格失配率都小于5％，晶格失配小，使其本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种分析α-Ga2O3生长情况的雾化学气相沉积系统，其特征在于，所述雾化学气相沉积系统为水平式反应腔，其包括三个直径大小不同的三维圆柱形管道，所述三维圆柱形管道按直径大小梯度依次连接，其中：直径最小的三维圆柱形管道的端部作为第一入口，所述第一入口用于输入N2，O2混合气体；

2.根据权利要求1所述的分析α-Ga2O3生长情况的雾化学气相沉积系统，其特征在于，所述雾化学气相沉积系统整体长度为1.44m，第一入口直径为0.04m，第二入口为直径为0.04m，长度为0.04m的圆柱形管道，所述出口直径为0.12m，所述加热器采用电阻式加热器，设于距离出口0.5m处，其长度为0....

【技术特征摘要】

1.一种分析α-ga2o3生长情况的雾化学气相沉积系统，其特征在于，所述雾化学气相沉积系统为水平式反应腔，其包括三个直径大小不同的三维圆柱形管道，所述三维圆柱形管道按直径大小梯度依次连接，其中：直径最小的三维圆柱形管道的端部作为第一入口，所述第一入口用于输入n2，o2混合气体；

2.根据权利要求1所述的分析α-ga2o3生长情况的雾化学气相沉积系统，其特征在于，所述雾化学气相沉积系统整体长度为1.44m，第一入口直径为0.04m，第二入口为直径为0.04m，长度为0.04m的圆柱形管道，所述出口直径为0.12m，所述加热器采用电阻式加热器，设于距离出口0.5m处，其长度为0.4m。

3.根据权利要求1所述的分析α-ga2o3生长情况的雾化学气相沉积系统，其特征在于，所述乙酰丙酮镓溶液以雾滴形式通过载气n2由第二入口输送至系统内部，所述雾滴大小为微米级。

4.一种分析α-ga2o3生长情况的方法，其特征在于，所述方法通过权利要求1~3任一项所述的分析α-ga2o3生长情况的雾化学气相沉积系统实现，其包括：

5.根据权利要求4所述的分析α-ga2o3生长情况的方法，其特征在于，所述雾化学气相沉积系统的三维模型构建采用icem软件，所述网格划分采用csdm软件。

6.根据权利要求4所述的分析α-ga2o3生长情况的方法，其特征在于，所述三维模型的边界条件包括壁面类型、壁面温度、入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭方正，蒋少清，吴诗颖，陈琳，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：