大尺寸MOCVD加热器的模拟仿真

摘要

本文运用流体与热场耦合的有限元方法对BDS(缓冲分布喷射式)腔体结构、大尺寸石墨盘、电阻片式加热器的MOCVD反应腔体进行高温环境的稳态建模仿真,得到石墨盘表面的温度分布,通过对仿真曲线及云图的分析,对加热器进行了改进和优化设计,提出一种改动小,容易实现的改进方法,使温度均匀性在±1K以的温度有效区域显著扩大.还模拟了此种加热器在不同温度段对石墨盘表面加热的均匀性.并对通过改变入口气体流量模拟多种不同的流场环境,验证了改进后的加热器只需调整各区的加热功率就可以大范围的适应不同流场环境,给不同的晶体生长工艺提供均匀的温度边界条件.