多片式热壁MOCVD反应器的设计与数值模拟分析

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符号说明

第一章 绪论

1.1 化学气相沉积原理

1.2 化学气相沉积的分类和应用

1.3 金属有机化学气相沉积

1.4 MOCVD反应器中的薄膜生长

1.4.1 气体输运过程

1.4.2 化学反应过程

1.5 MOCVD反应器分类

1.5.1 水平式反应器的研究

1.5.2 行星式反应器的研究

1.5.3 垂直式反应器的研究

1.6 现有MOCVD反应器存在的问题

1.7 本论文的主要目标

第二章 多片式热壁反应器设计与数学模型建立

2.1 多片式热壁MOCVD反应器的设计

2.1.1 新型反应器的设计由来

2.1.2 反应器的设计原理

2.2 反应器模型的基本假设和特性

2.3 控制方程和边界条件

2.4 气体热物性参数

2.5 辐射传热的数值计算模型

2.5.1 辐射计算方法

2.5.2 辐射模型的选择

2.6 FLUENT中的组分输运和化学反应模拟

第三章 数值模拟方法

3.1 控制方程的离散

3.2 SIMPLE算法

3.3 FLUENT软件简介

第四章 模型的验证及基准条件下的计算

4.1 物理模型

4.2 化学反应模型

4.2.1 GaN生长的化学反应模型介绍

4.2.2 验证计算

4.3 基准条件下的模拟结果与讨论分析

4.4 小结

第五章 不同参数下的模拟结果与讨论分析

5.1 上壁面温度的影响

5.2 反应器长度L的影响

5.3 反应器高度H的影响

5.4 入口流速V的影响

5.5 反应器内压力P的影响

5.6 FMGA流量的影响

5.7 Ⅴ/Ⅲ的影响

5.8 衬底温度的影响

5.9 小结

第六章 反应器的优化设计

6.1 反应器的进一步改进

6.1.1 设计原理

6.1.2 物理模型优化

6.1.3 模拟结果分析与讨论

6.2 反应器优化设计小结

第七章 三维模拟与基于滑动网格的非稳态模拟

7.1 三维稳态模拟

7.2 基于滑动网格模型的非稳态三维模拟

7.2.1 滑动网格原理

7.2.2 模型的建立

7.2.3 模拟结果与讨论

7.3 三维模拟小结

第八章 全文总结与展望

8.1 本论文的主要工作总结

8.2 未来的工作

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文和专利