大尺寸HVPE反应器托盘温度的数值模拟研究

人工晶体学报, 2015, 44(7): 1849-1854.

大尺寸HVPE反应器托盘温度的数值模拟研究

赵江 ^1, , 左然 ^2, , 刘鹏 ^3, , 童玉珍 ^4, , 张国义 ^5,

1.江苏大学能源与动力工程学院,镇江,212013

2.江苏大学能源与动力工程学院,镇江,212013

3.北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心,北京100871;东莞中镓半导体科技有限公司,东莞523500

4.北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心,北京100871;东莞中镓半导体科技有限公司,东莞523500

5.北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心,北京100871;东莞中镓半导体科技有限公司,东莞523500

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973)(2011CB013101) 广东省引进创新科研团队计划(2009010044) 国家高技术研究发展计划(863)(2014AA032605) 国家自然科学基金(61176009) 国家自然科学基金重大仪器装备专项(61327801)

关键词： HVPE反应器 , 数值模拟 , 温场

Numerical Simulation Study on the Susceptor Temperature in Large-scale HVPE Reactor

Keywords： HVPE reactor , numerical simulation , temperature field

对大尺寸氢化物气相外延(HVPE)反应器的流场和温场进行二维数值模拟研究,旨在提高托盘表面温度和温度分布均匀性.基准模拟显示,靠近喷头的加热器对托盘温度的影响大于底部加热器,随着加热器功率增大,温度分布均匀性变差.在基准模拟的基础上,提出在反应器底部设置隔热钼屏的托盘升温方法.优化后的模拟显示,托盘温度升高约48 K,而温度均匀性变化不大.在使用4层钼屏的基础上,通过在石墨托盘内部开圆柱槽,显著提高了托盘温度分布均匀性,并使温度进一步提升约5K.

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