金属有机物化学气相沉积设备多腔体气体输运技术的研究

论文摘要

MOCVD（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）技术是生长GaN材料的关键工艺,目前国内的MOCVD技术研究还处于初级阶段,尚未有生产厂家能够提供量产型的MOCVD设备,所需的设备均从国外进口,严重制约着我国半导体照明技术的发展。反应腔体是MOCVD设备的核心部件,本文从MOCVD设备的系统构成出发,通过文献的查阅,介绍了几种比较流行的MOCVD设备反应腔体的结构,并对比了国内外的研究现状。然后针对MOCVD设备的气路系统进行了深入的研究。首先介绍了流体力学和真空技术的相关知识,为后面的计算提供理论依据;接着从影响MOCVD工艺质量的角度出发,探讨了压力和流量两个参数的控制在RUN-VENT管路和MO源供应管路的结构方案;通过计算得到了尾气真空管路的重要数据,为真空泵的选型提供参考;并把原子层沉积（Atomic Layer Deposition ,ALD）技术应用到MOCVD设备中,改善了外延层的质量。最后从外延的质量和产量两方面探讨了发展多腔体MOCVD设备的必要性,提出了多腔体MOCVD气路系统设计的指导原则——共用管路。在前面介绍的关键管路设计的基础上,以双腔体设备为例,进行了MO源供应管路和尾气真空管路的设计,阐述了确定管路管径的原则。通过上述对气路系统的研究,为接下来双腔体设备的研制提供理论参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 MOCVD 系统构成
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究内容和论文安排
• 2 流体力学基础和真空技术基础
• 2.1 流体力学基础
• 2.2 真空技术基础
• 3 MOCVD 气路系统研究
• 3.1 压力控制
• 3.2 MO 源供应管路系统
• 3.3 流量控制
• 3.4 原子层沉积（ALD）技术在MOCVD 中的应用
• 3.5 尾气真空管路
• 4 多腔体MOCVD 设备气路系统设计
• 4.1 发展多腔体MOCVD 设备的必要性
• 4.2 多腔体MOCVD 设备气路系统设计
• 4.3 各部分管路直径确定的原则
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献