Simulación de los procesos Movpemodelado y estudio de los fenómenos básicos

Abstract

Para poder estudiar y sistematizar fenómenos tan complejos como los de crecimiento epitaxial de semiconductores a partir de fase gaseosa (VPE), los procesos fundamentales que participan en el crecimiento del semiconductor se han dividido en: hidrodinámica, cinética de las reacciones químicas, que ocurren en la fase gaseosa o en la superficie del sólido y la termodinámica. Se han recogido y adaptado las propiedades termodinámicas de las especies químicas que, con alguna probabilidad, pueden tomar parte en los crecimientos Movpe, para varios sistemas III-V. Estos valores se han utilizado en los cálculos termodinámicos con objeto de establecer la estabilidad relativa de las especies en un margen amplio de condiciones de operación. El conocimiento de los mecanismos que determinan la incorporación de los elementos III-V en los materiales crecidos mediante Movpe es aún limitado. En este trabajo se describe un modelo de composición derivado de consideraciones termodinámicas que se aplica al gaas1-ypy y al inas1-ypy. Se han estudiado las velocidades de crecimiento de semiconductores III-V binarios y ternarios en los procesos Movpe, en función de la posición axial, para los reactores horizontales con sección recta triangular, se ha construido un modelo que calcula la velocidad de crecimiento en sistemas que trabajan con flujo laminar. El crecimiento de películas epitaxiales delgadas mediante Movpe requiere un buen conocimiento del comportamiento de los flujos dentro del reactor. Se ha desarrollado un modelo academico basado en la resolución de las ecuaciones diferenciales de conservación de la masa, energía y momento, empleando un procedimiento de diferencias finitas para dos dimensiones.