| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第11-25页 |
| 1.1 课题背景 | 第11-12页 |
| 1.2 GaAs单晶的性质和应用 | 第12-15页 |
| 1.2.1 GaAs单晶的结构和性质 | 第12-15页 |
| 1.2.2 GaAs单晶的应用 | 第15页 |
| 1.3 GaAs单晶生长技术研究进展 | 第15-21页 |
| 1.3.1 GaAs单晶生长原理 | 第15-17页 |
| 1.3.2 液封直拉法(LEC) | 第17页 |
| 1.3.3 水平布里奇曼法(HB) | 第17-18页 |
| 1.3.4 垂直布里奇曼法(VB) | 第18-19页 |
| 1.3.5 垂直梯度凝固法(VGF) | 第19-21页 |
| 1.4 固液界面与热应力的研究进展 | 第21-22页 |
| 1.5 固液界面与载流子浓度分布的研究进展 | 第22页 |
| 1.6 单晶生长数值模拟分析技术的研究进展 | 第22-23页 |
| 1.7 本文的研究内容和方案 | 第23-25页 |
| 2 VGF法生长GaAs单晶数值分析模型的建立 | 第25-32页 |
| 2.1 VGF法GaAs单晶生长设备 | 第25-26页 |
| 2.2 数值模拟软件的选择 | 第26页 |
| 2.3 数学模型的建立 | 第26-28页 |
| 2.3.1 热传导方程 | 第27页 |
| 2.3.2 辐射传热方程 | 第27页 |
| 2.3.3 热应力和位错密度方程 | 第27-28页 |
| 2.3.4 边界条件 | 第28页 |
| 2.4 数值模拟计算步骤 | 第28-30页 |
| 2.5 VGF法生长GaAs单晶数值模拟中用到的主要材料参数 | 第30-32页 |
| 3 GaAs单晶固液界面形状和热应力的数值模拟研究 | 第32-44页 |
| 3.1 生长过程中固液界面的数值模拟研究 | 第32-38页 |
| 3.1.1 固液界面热平衡方程 | 第32-33页 |
| 3.1.2 引晶阶段固液界面形状的数值模拟及分析 | 第33-34页 |
| 3.1.3 放肩阶段固液界面形状的数值模拟及分析 | 第34-36页 |
| 3.1.4 等径阶段固液界面形状的数值模拟及分析 | 第36-37页 |
| 3.1.5 固液界面形状和热通量的讨论 | 第37-38页 |
| 3.2 固液界面形状和热应力的数值模拟研究 | 第38-43页 |
| 3.2.1 生长过程中的热应力分布 | 第38-39页 |
| 3.2.2 生长过程中的固液界面形状和热应力 | 第39-41页 |
| 3.2.3 固液界面形状和热应力的讨论 | 第41-43页 |
| 3.3 本章小结 | 第43-44页 |
| 4 热应力和位错密度分布的实验研究 | 第44-50页 |
| 4.1 GaAs单晶位错密度检测原理 | 第44页 |
| 4.2 GaAs单晶位错密度的检测实验 | 第44-46页 |
| 4.2.1 样品制备 | 第44-45页 |
| 4.2.2 位错密度的检测 | 第45-46页 |
| 4.3 热应力和位错密度的讨论 | 第46-49页 |
| 4.4 本章小结 | 第49-50页 |
| 5 固液界面形状和载流子浓度均匀性的实验研究 | 第50-56页 |
| 5.1 半导体砷化镓材料载流子浓度和掺杂元素浓度的关系 | 第50-51页 |
| 5.2 GaAs单晶载流子浓度的测量方法和原理 | 第51-52页 |
| 5.3 载流子浓度检测实验 | 第52-54页 |
| 5.3.1 样品制备 | 第52-53页 |
| 5.3.2 载流子浓度检测 | 第53-54页 |
| 5.4 固液界面形状和载流子浓度分布的讨论 | 第54-55页 |
| 5.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 结论 | 第56-58页 |
| 参考文献 | 第58-62页 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 | 第62-63页 |
| 致谢 | 第63页 |
