MOCVD反應(yīng)室內(nèi)電磁場(chǎng)有限元分析.pdf

1、在GaN材料的生長(zhǎng)過程中我們發(fā)現(xiàn)，設(shè)備MOCVD反應(yīng)室中的溫度場(chǎng)分布是影響GaN晶體薄膜的重要因素。MOCVD中采用了高頻感應(yīng)加熱的方法。由于反應(yīng)室內(nèi)的傳熱條件保持不變，因此，反應(yīng)室內(nèi)的電磁場(chǎng)和焦耳熱的分布決定了溫度場(chǎng)的分布。本文的選題即沿此展開，對(duì)MOCVD反應(yīng)室有關(guān)電磁場(chǎng)分布的幾個(gè)問題進(jìn)行了分析和討論。 本文采用有限元軟件ANSYS對(duì)MOCVD反應(yīng)室進(jìn)行了數(shù)值模擬，著重對(duì)影響反應(yīng)室內(nèi)電磁場(chǎng)分布的感應(yīng)加熱條件，如線圈匝數(shù)、電流

2、強(qiáng)度、電流頻率等進(jìn)行了分析和討論。經(jīng)過模擬計(jì)算本文發(fā)現(xiàn)：1.隨著線圈匝數(shù)的增多，磁矢勢(shì)方向向石墨基座方向移動(dòng)，加熱效率得到了提高。2.電流強(qiáng)度的改變并不影響電磁場(chǎng)的分布，焦耳熱的數(shù)值大小隨著電流強(qiáng)度的增大而增大。3.電流頻率的增加會(huì)使加熱效率得到提高。但是集膚深度會(huì)隨之降低，綜合考慮，本文確定了合適的頻率范圍。 另外為了提高石墨基座上的溫度均勻性，通過對(duì)焦耳熱分布圖的比較分析，優(yōu)化了線圈的位置和線圈的間距。 本文的模擬結(jié)