双反应源气体HVPE生长α-Ga2O3的仿真优化研究
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作者:
作者单位:

(1. 南京邮电大学 电子与光学工程学院, 南京 210023;2. 南京大学 电子科学与工程学院, 南京 210023)

作者简介:

刘庆东(1995-),男,江苏仪征人,硕士研究生,主要研究方向为物理电子学;

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金项目(61574079);南京邮电大学校级科研基金项目(NY217108).*通信作者:陈琳E-mail:cl@njupt.edu.cn


Simulation and Optimization of HVPE Growth α-Ga2O3 with Dual-Reaction Source Gases
Author:
Affiliation:

(1. School of Electronic and Optical Engineering, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, CHN;2. School of Electronic Science and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210023, CHN)

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    摘要:

    使用数值模拟的方法,对氢化物气相外延(HVPE)生长α-Ga2O3材料的温度和反应源气流进行了优化。区别于传统的在反应腔内HCl或Cl2携带Ga源的结构,使用了外置Ga源的方法,可以较准确地调整GaCl/GaCl3的组分占比、摩尔分数和浓度。另外,使用分子模拟软件Gaussian计算得到GaCl3与O2反应的活化能,通过实验数据拟合得到α-Ga2O3相变为β-Ga2O3的反应活化能。在此基础上,对生长温度、GaCl/GaCl3的组分占比进行了模拟,并给出了α-Ga2O3的优化生长条件。

    Abstract:

    In this paper, the temperature and reaction source gas flow of growing α-Ga2O3 by hydride vapor phase epitaxy (HVPE) were optimized by numerical simulation. Different from the traditional reaction chamber in which Ga source carried by HCl or Cl2, we use the method of external Ga source, which can accurately adjust the component proportion, mole fraction and concentration of GaCl/GaCl3. In addition, the activation energy of the reaction between GaCl3 and O2 was calculated by molecular simulation software Gaussian, and the activation energy of α-Ga2O3 convert to β-Ga2O3 was obtained by fitting the experimental data. On this basis, we researched the growth temperature and the composition ratio of GaCl/GaCl3, and then we concluded the optimal growth conditions of HVPE α-Ga2O3.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

刘庆东,陈琳,陶志阔,修向前.双反应源气体HVPE生长α-Ga2O3的仿真优化研究[J].半导体光电,2021,42(2):252-258. LIU Qingdong, CHEN Lin, TAO Zhikuo, XIU Xiangqian. Simulation and Optimization of HVPE Growth α-Ga2O3 with Dual-Reaction Source Gases[J].,2021,42(2):252-258.

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  • 收稿日期:2021-01-05
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  • 在线发布日期: 2021-04-30
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