GaN薄膜外延过程的动力学蒙特卡洛仿真  

Kinetic Monte Carlo simulation of GaN epitaxy

作　　者：冯兰胜[1] 过润秋[1] 张进成[2] 

机构地区：[1]西安电子科技大学机电工程学院,陕西西安710071 [2]西安电子科技大学微电子学院,陕西西安710071

出　　处：《西安电子科技大学学报》2016年第3期167-171,共5页Journal of Xidian University

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61334002);国家重大科技专项资金资助项目(2011ZX01002-001)

摘　　要：为更好研究GaN材料的生长机理,提出了一种在金属有机物化学气相淀积系统中生长GaN的化学反应生长模型,并结合动力学蒙特卡罗方法模拟了垂直喷淋式金属有机物化学气相淀积系统中GaN的生长过程.模拟结果表明,在垂直喷淋式金属有机物化学气相淀积系统中生长GaN时,首先发生加合反应,随着反应物逐步接近高温衬底,再转变为热解反应,最终生成GaN.GaN的生长速率随温度的升高而升高,而衬底的表面温度均匀性会直接影响最终材料的表面形貌.文中还在动力学蒙特卡罗方法中模拟了反应粒子在衬底表面的扩散和脱附过程,这些过程均主要受温度的影响,并影响材料的表面形貌和生长速率.A chemical reaction mode about GaN epitaxy in MOCVD is presented. We simulate the growth process of GaN in the vertical-spray MOCVD system on this mode using the KMC mothod. The result shows that adductive reaction mostly occurs at a lower temperature and pyrolytic reaction mostly occurs at a high temperature. And the growth rate increases with increasing temperature. This feature determines the surface morphology of the material. We also include the diffusion and desorption process of the reaction particle by the KMC method. These processes depend mostly on temperature and ultimately affect the surface morphology of the GaN material.

关 键 词：GAN 动力学蒙特卡罗 反应模型 反应动力学 

分 类 号：TN204[电子电信—物理电子学]