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Multiskalenmodellierung zum Verständnis der Facettierung und des orientierungsabhängigen Wachstums von Aluminiumnitirid-Volumenkristallen aus der Gasphase

多尺度建模以了解气相氮化铝块状晶体的刻面和方向相关生长

基本信息

批准号：
175289588
负责人：
Professor Dr.-Ing. Matthias Bickermann
金额：
--
依托单位：
Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2010
资助国家：
德国
起止时间：
2009-12-31 至 2012-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/175289588?language=en
关键词：
Multiskalenmodellierung zum Verst ndnis der

项目摘要

Ziel des Projekts ist es, ein tiefgreifendes Verständnis für die Wachstumsvorgänge bei der Züchtung von Volumenkristallen aus der Gasphase (Sublimation-Rekondensation) zu entwickeln. Dies ist insbesondere für die neuartigen Halbleiter-Einkristalle mit großer Bandlücke wie AlN und SiC von Interesse, die ein großes wirtschaftliches Potential besitzen, deren Wachstumsmechanismen aber bislang nur unzureichend erforscht sind. Im Vordergrund des Forschungsvorhabens stehen die atomistischen Vorgänge an der Oberfläche während des Kristallwachstums, deren Abhängigkeit von der Kristallanisotropie und der Züchtungstemperatur, und die sich daraus ergebende Evolution des makroskopischer Kristallhabitus und die Aufrauung bzw. Facettierung der Oberfläche. Diese bestimmen wesentliche Kristalleigenschaften wie z.B. die Konzentration von Defekten im Kristall. Die dabei wirksamen Wachstumsmechanismen sollen durch die Entwicklung von Methoden zu Multiskalenmodellierung mit der Rückkopplung aus Ergebnissen von Kristallzüchtungsexperimenten erarbeitet werden. In der Modellierung des kinetisch limitierten Wachstums aus mehreren Komponenten in der Gasphase wird hierzu eine Kontinuums- Betrachtung des Wärme- und Stofftransports bei der Gasphasenzüchtung mit einem Phasenfeldmodell verknüpft, bei dem die Eingangsparameter von experimentellen Daten, ab-initio-Rechnungen und kinetischen Monte-Carlo-Simulationen abgeleitet werden können. Aus den Simulationen zum Wachstum von AlN werden u.a. die kinetische Wulff-Figur sowie ein Modell zur Vorhersage der Oberflächenmorphologie analog zum Jackson-Modell in der Schmelzzüchtung erarbeitet. Die Mehrkomponenten-Multiskalenmodellierung bildet darüber hinaus eine Grundlage für verlässliche Voraussagen in der Gasphasenzüchtung verwandter Materialsysteme wie z.B. SiC.

Ziel des Projekts ist es，ein tiefgreifendes Verständnis für die Wachstumsvorgänge bei der Züchtung von Volumenkristallen aus der Gasphase（Sublimation-Rekondensation）zu entwickeln. Dies ist insbesondere für die neuartigen Halbleiter-Einkristalle mit großer Bandlücke wie AlN und SiC von Interesse，die großes potential schoolches besitzen，deren Wachstumsmechanismen aber bislang努尔unzureichend erforscht sind.在研究的前沿领域，原子能与晶体结构的相互作用是晶体结构各向异性与晶体结构的相互作用的结果，而这种相互作用又是晶体结构和晶体结构演化的必然结果。Facettierung der Oberfläche.这种最好的方法是用z.B.克里斯塔尔的防御中心。大规模的Wachstumsmechanismen sollen durch die Entwicklung von Methoden zu Multiskalenmodellierung mit der Rückkopplung aus Ergebnissen von Kristallzüchtungsexperimenten erarbeitet韦尔登.在气相动力学极限流场的模拟中，采用一种气相动力学模型，在实验数据、从头计算和动力学蒙特-卡罗-Simulationen abgeleitet韦尔登模拟的基础上，建立了气相动力学极限流场的连续体--气液两相流场和气液两相流场的输运方程。从美国韦尔登材料的表面模拟运动学上的伍尔夫-图是杰克逊-莫德尔在Schmelzzüchtung模型中的上翼形态学模拟的一个模型。Die Mehrkomponenten-Multiskalenmodellierung bildet darüber hinaus eine Grundlage für verlässliche Voraussagen in der Gasphasenzüchtung verwandter Materialsysteme wie z.B. SiC。