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在MOCVD反應(yīng)器中,針對(duì)GaN生長(zhǎng)中的TMGa分子,推導(dǎo)出熱泳力、熱泳速度以及擴(kuò)散速度的計(jì)算公式。在低溫區(qū),熱泳速度大于擴(kuò)散速度;在高溫區(qū)則相反。影響熱泳力的主要因素為溫度梯度和分子直徑。水平式反應(yīng)器內(nèi),粒子同時(shí)受到熱泳速度和擴(kuò)散速度的影響。在只考慮組分輸運(yùn)以及包括化學(xué)反應(yīng)等兩種情況下,通過(guò)改變反應(yīng)器上壁面溫度,模擬得到水平式反應(yīng)器中熱泳力對(duì)沉積速率以及反應(yīng)物粒子濃度分布的影響。并與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性。結(jié)果顯示,由于熱泳力的影響,在相同操作條件下高溫區(qū)H2等小直徑粒子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大、TMGa和NH3等大分子粒子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小。從提高生長(zhǎng)速率的角度,需減小上下壁面溫度梯度;從沉積均勻性的角度,應(yīng)使到達(dá)下游的反應(yīng)粒子數(shù)增多,故需增大上下壁面溫度梯度。
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