| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 缩略语对照表 | 第14-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-28页 |
| 1.1 GaN材料的发展历史 | 第18-19页 |
| 1.2 GaN材料生长方法 | 第19-22页 |
| 1.3 GaN生长动力学的研究内容和现状 | 第22-28页 |
| 1.3.1 气体输运的动力学过程 | 第22-24页 |
| 1.3.2 衬底表面发生的动力学过程 | 第24-26页 |
| 1.3.3 本文主要工作内容 | 第26-28页 |
| 第二章 自主MOCVD系统的研制 | 第28-46页 |
| 2.1 典型MOCVD系统的组成 | 第28-33页 |
| 2.2 国内外MOCVD系统现状 | 第33-35页 |
| 2.3 西电120型MOCVD系统的开发 | 第35-45页 |
| 2.3.1 源化合物供给子系统 | 第35-37页 |
| 2.3.2 气体输运与控制子系统 | 第37-38页 |
| 2.3.3 反应室的设计 | 第38-39页 |
| 2.3.4 控制系统的设计 | 第39-43页 |
| 2.3.5 研发结果 | 第43-45页 |
| 2.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第三章 GaN生长动力学仿真模型 | 第46-62页 |
| 3.1 流场仿真算法 | 第46-53页 |
| 3.1.1 计算流体力学的微分控制方程 | 第47-48页 |
| 3.1.2 基于计算流体力学的流场分析软件FLUENT | 第48-49页 |
| 3.1.3 流场分析几何模型 | 第49-50页 |
| 3.1.4 微分方程的边界条件 | 第50-51页 |
| 3.1.5 所用气体的物性参数设置 | 第51-53页 |
| 3.2 材料生长中的化学反应模拟 | 第53-57页 |
| 3.2.1 CVDsim简介 | 第53-54页 |
| 3.2.2 模拟化学反应过程需要的几个条件 | 第54-55页 |
| 3.2.3 本文使用的化学反应模型 | 第55-57页 |
| 3.3 仿真模型的验证 | 第57-59页 |
| 3.3.1 GaN生长过程的模拟 | 第57-58页 |
| 3.3.2 GaN薄膜材料的生长与测试 | 第58-59页 |
| 3.3.3 模拟结果与试验数据的对比 | 第59页 |
| 3.4 本章小结 | 第59-62页 |
| 第四章 生长参数对GaN材料质量的影响 | 第62-104页 |
| 4.1 模拟过程的基本假设及边界条件概述 | 第62-63页 |
| 4.2 入口气体流速对材料生长的影响 | 第63-72页 |
| 4.2.1 入口气体流速对GaN生长速率的影响 | 第63-67页 |
| 4.2.2 入口气体流速对气相传输化学反应的影响 | 第67-72页 |
| 4.3 反应室压强对材料生长的影响 | 第72-79页 |
| 4.3.1 反应室压力对GaN生长速率的影响 | 第72-75页 |
| 4.3.2 反应室压力对气相传输化学反应的影响 | 第75-79页 |
| 4.4 源反应物温度对GaN材料生长过程的影响 | 第79-86页 |
| 4.4.1 不同的源反应物温度对生长速率的影响 | 第80-82页 |
| 4.4.2 不同的源反应物温度对气相传输过程的影响 | 第82-86页 |
| 4.5 生长温度对GaN材料生长过程的影响 | 第86-96页 |
| 4.5.1 不同生长温度下的GaN生长速率 | 第86-91页 |
| 4.5.2 生长温度对气相传输过程的影响 | 第91-96页 |
| 4.6 反应物流量比对材料生长的影响 | 第96-101页 |
| 4.6.1 不同反应物流量比对应的生长速率 | 第96-97页 |
| 4.6.2 反应物流量比对化学反应过程的影响 | 第97-101页 |
| 4.7 本章小结 | 第101-104页 |
| 第五章 MOCVD反应室结构优化 | 第104-130页 |
| 5.1 反应室高度对GaN材料生长的影响 | 第104-108页 |
| 5.1.1 反应室高度对生长速率的影响 | 第105-107页 |
| 5.1.2 反应室高度对化学反应过程的影响 | 第107-108页 |
| 5.2 进气口尺寸变化对GaN生长过程的影响 | 第108-112页 |
| 5.3 反应室直径对GaN生长过程的影响 | 第112-120页 |
| 5.4 衬底旋转速度对GaN生长过程的影响 | 第120-124页 |
| 5.4.1 衬底旋转速度对流场分布的影响 | 第121-124页 |
| 5.5 反应室侧壁温度对GaN生长过程的影响 | 第124-128页 |
| 5.6 本章小结 | 第128-130页 |
| 第六章 结束语 | 第130-134页 |
| 6.1 本文的主要工作与创新点 | 第130-131页 |
| 6.2 本文的主要结论 | 第131-133页 |
| 6.3 未来的工作 | 第133-134页 |
| 参考文献 | 第134-140页 |
| 致谢 | 第140-142页 |
| 作者简介 | 第142-143页 |