文档介绍：分类号学号 M200970538
学校代码 10487 密级
硕士学位论文
基于计算流体力学的
金属有机物化学气相沉积均流设计
学位申请人: 沈桥
学科专业:机械制造及其自动化
指导教师: 甘志银教授
答辩日期: 2012 年 1 月 10 日
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering
Flow Simulation and Structure Optimization
of MOCVD Based on CFD
Candidate : shenqiao
Major : Mechanical Manufacturing and Automation
Supervisor : Prof. Zhiyin Gan
Huazhong University of Science and Technology
Wuhan, Hubei 430074, P. R. China
Jan, 2012
独创性声明
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日期: 年月日
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本论文属于
不保密□√。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
金属有机物化学气相沉积(anic Chemical Vapor Deposition,简称
MOCVD)是用于大量制备半导体器件、GaN 薄膜、半导体激光器的一种技术。是半
导体行业的用于生长微纳米级薄膜的主要设备之一。
MOCVD 设备按照功能可以分为反应腔,加热器,气体输送系统,控制检测系统
和尾气处理系统。其中 MOCVD 反应腔是 MOCVD 设备中最重要的部分,其流动模
式往往决定了设备质量的好坏。
本文首先简要的介绍了 MOCVD 系统的组成以及分类,阐述了国内外 MOCVD
反应腔的研究现状,分析了典型的垂直式和水平式反应腔体的优缺点,介绍了计算
流体力学的基本知识和控制方程。
其次,介绍了两种很好的圆周均流结果,并命名为缓冲式互补均流结构和变向式
均流结构,通过模拟仿真得出了两种圆周均流结果的最优参数,提出了两种圆周均
流结构的设计准则,并对容差进行了分析。
最后,介绍了喷淋结构的均流效果,首先在圆周分配均匀的情况下分析了其径向
均匀性,探讨了各项结构参数对径向均匀性的影响。为了实现圆周均匀进气的假设,
提出了设计圆周分配环的设计方法。结合实物对喷淋结构的设计进行了验证。
关键词:MOCVD 均流有限体积法
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
MOCVD (anic Chemical Vapor Deposition) is one of critical technologies
used to fabricate semiconductor device, GaN thin film and semiconductor laser. It is an
important equipment to guarantee micro-nano thin film in semiconductor industry.
MOCVD equipment is made of several system:reactor system,heat system,gas
delivery system, exhaust system and control system of