【正文】
?=1V 2V 和 分別為 1區(qū)和 2區(qū)的體積。 封管系統(tǒng) ()jiP4 GaAs I2系統(tǒng)的熱力學(xué)分析 ? GaAsI2系統(tǒng)在 650~ 700℃ 范圍內(nèi)主要?dú)怏w分子是GaI、 GaI I As4 (此處 As2可以忽略 )。 ?封管系統(tǒng)往往用于半導(dǎo)體的氣相生長或金屬的精制。其中, 源區(qū)和淀積區(qū)(j)各組分 i的平衡分壓值 的求算,是熱力學(xué)分析的任務(wù)。對于非動力學(xué)控制的過程,熱力學(xué)分析可以定量描述淀積速率和淀積層組成,這有助于了解淀積機(jī)制和選擇最佳條件?;瘜W(xué)氣相淀積與薄膜工藝 Chemical Vapor Deposition amp。 Thin Film Technology 孟廣耀 Tel:3603234 Fax:3607627 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 材料科學(xué)與工程系 固體化學(xué)與無機(jī)膜研究所 2 . CVD淀積過程的熱力學(xué) 化學(xué)氣相淀積過程的熱力學(xué) : 回答 該 CVD系統(tǒng)為什么能形成目標(biāo)產(chǎn)物 , 目標(biāo)產(chǎn)物隨淀積參數(shù)的變化關(guān)系 所謂 熱力學(xué)分析 就是運(yùn)用熱化學(xué)平衡計(jì)算,估算淀積系統(tǒng)中與某特定組分的固相處于平衡的氣態(tài)物種的分壓值,用以預(yù)言淀積的程度和各種反應(yīng)參數(shù)對淀積過程的影響。 一般考慮 熱力學(xué)資料 固體的活度 3 ?在氣態(tài)輸運(yùn)一章里,我們導(dǎo)出了質(zhì)量輸運(yùn)控制的過程速率表達(dá)式。 封管過程的熱力學(xué)處理,仍根據(jù)前述的假定(前提)。鹵素,其中 碘 是常用的輸運(yùn)劑,所以我們以 GaAsI2系統(tǒng) 為例介紹這類體系處理的一般方法。按前述的假定 (1),源區(qū)和淀積區(qū)有如下化學(xué)平衡: ]/)l o 7 0 5 0e x p [ ()/()(4121)(121)(41)()()(14224jjjjjjIjAsjG a IjRTTTTKPPPKAsG a IIG a A s?????????]/)l o 7 0 5 0ex p [ ()/()(4123)(223)(41)()()(2432243jjjjjjIjAsjG a IjRTTTTKPPPKAsG a IIG a A s????????( ) ( ) 5 GaAsI2系統(tǒng)的熱力學(xué)分析 (續(xù) ) ?按假定 (3)氣相中鎵和砷的 總原子數(shù)相等 ?以上 j= 1和 2,共有 6個(gè)方程,還需要 2個(gè)方程才能對 8個(gè)分壓值求解。 以上 8個(gè)方程聯(lián)立可以解出 8個(gè)未知分壓值,代入式( )就得到了 GaAs的輸運(yùn)速率 3G a A s G a A s G a I G a I11()iii i i inm iiii iiiiP m P P m PDTn n n J JTR T L P m P?? ? ?? ? ? ? ? ???? ??2IM( ) 11()iii i i inm iisii iiiiP m P P m PDTnTR T L P m P?? ? ?????? ??注意式 ()為 : 7 GaAs0I2系統(tǒng)的熱力學(xué)分析 (續(xù) ) ? 圖 33表示在襯底溫度為650℃