人工晶体学报

作者：胡继超, 赵启阳, 杨志昊, 杨莺, 彭博, 丁雄杰, 刘薇, 张红

单位：1.西安理工大学自动化与信息工程学院,西安 710048; ；2.西安电子科技大学集成电路学部,西安 710071; ；3.广东天域半导体股份有限公司,东莞 523808

关键词：低压化学气相沉积,Ga2O3,有限元仿真,温场,薄膜均匀性,生长速率,

基金：国家自然科学基金(62474139,62104186,61904146);西安市科技计划(2023JH-GXRC-0122)

低压化学气相沉积(LPCVD)卧式反应炉腔体内的温度高,结构复杂,通入反应气体时容易导致反应室内温度分布不均匀,影响制备薄膜的质量。为了制备出更高质量的薄膜,根据反应炉的设备数据建立反应腔体的物理模型;基于热传导、热对流、热辐射等模型,应用有限元仿真软件对反应过程中涉及的流场、热场、化学反应场和稀物质传递场等多物理场进行仿真模拟。通过改变镓源温度等工艺参数,模拟LPCVD反应腔体内的温度变化对β-Ga2O3薄膜沉积特性的影响。仿真结果表明,制备的薄膜均匀性随镓源温度的升高而降低,薄膜的沉积速率随温度的升高而增加,镓源温度为900~950 ℃时,可以得到质量较好的薄膜。通过优化工艺参数,LPCVD外延生长的β-Ga2O3薄膜的厚度和均匀度得到提升,可以制备出性能更加良好的Ga2O3器件。

来源：2025年第3期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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