双反应源气体HVPE生长α-Ga_(2)O_(3)的仿真优化研究

摘要

使用数值模拟的方法,对氢化物气相外延(HVPE)生长α-Ga_(2)O_(3)材料的温度和反应源气流进行了优化。区别于传统的在反应腔内HCl或Cl_(2)携带Ga源的结构,使用了外置Ga源的方法,可以较准确地调整GaCl/GaCl^(3)的组分占比、摩尔分数和浓度。另外,使用分子模拟软件Gaussian计算得到GaCl^(3)与O_(2)反应的活化能,通过实验数据拟合得到α-Ga_(2)O_(3)相变为β-Ga_(2)O_(3)的反应活化能。在此基础上,对生长温度、GaCl/GaCl^(3)的组分占比进行了模拟,并给出了α-Ga_(2)O_(3)的优化生长条件。