GaN-MOVPE气相自由基反应的量子化学研究

刘国峰; 左然

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利用量子化学的密度泛函理论(DFT),对TMG/NH_(3)/H 2体系中自由基参与的金属有机气相外延(MOVPE)反应进行计算分析,特别针对H、NH 2自由基对Ga(CH 3)3(简称TMG)热解路径、氢解路径以及加合路径的影响进行研究。通过计算不同反应路径的吉布斯自由能差ΔG和能垒ΔG*/RT,确定了自由基参与的气相反应在不同温度下不同的反应路径。研究发现:当T683 K时,TMG∶NH_(3)重新分解为TMG和NH_(3)。TMG在MOVPE温度下很难直接热解,在H自由基作用下则易热解产生Ga(CH 3)2(简称DMG)、GaCH 3(简称MMG)和Ga原子。当T800 K时,自由基参与的TMG热解反应速率大于氨基反应,故热解反应占主导。氢解反应由于能垒很高,因此可忽略。TMG及其热解产物与NH 2自由基反应很容易产生氨基物。氨基物DMGNH 2可以与H自由基继续反应,最终生成表面反应前体GaNH 2。

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来源
《人工晶体学报》 |2021年第3期|469-476|共8页
作者
刘国峰; 左然;
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作者单位

江苏大学能源与动力工程学院;

镇江212013;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类化合物半导体;
关键词
GaN; MOVPE; 密度泛函理论; 自由基; 气相反应;

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