AlN-MOCVD生长中气相寄生反应路径

作者：仲婷婷; 左然

来源：江苏大学学报(自然科学版), 2020, 41(05): 569-574.

• AlN
• MOCVD
• 密度泛函理论(DFT)
• 低聚物
• 寄生反应

利用量子化学的密度泛函理论,研究用于制备紫外光电器件的AlN薄膜在MOCVD生长中的气相寄生反应,计算与气相纳米粒子相关的3种主要多聚物[DMAlNH2]2,[MMAlNH]2,[MMAlNH]3与NH3的反应路径.通过对比不同温度下反应前后的吉布斯自由能差ΔG以及过渡态的活化自由能ΔG*,判断反应发生的方向和概率.结果表明:[DMAlNH2]2存在2条竞争路径,当T<749 K时,反应走[DMAlNH2]2与NH3的双分子反应路径,产物为[Al(NH2)3]2;当T>749 K时,反应趋向于活化自由能更低的、脱去CH4生成[MMAlNH]2的分子内反应路径.[MMAlNH]2,[MMAlNH]3与NH3极易发生双分子反应,脱去CH4,生成更稳定的气相产物[AlNHNH2]2和[AlNHNH2]3.[Al(NH2)3]2,[AlNHNH2]2,[AlNHNH2]3很可能是AlN-MOCVD气相寄生反应的末端粒子,也是AlN生长表面反应和纳米粒子的重要前体.

• 单位
  江苏大学