Mathematische Modellbildung und Programmentwicklung für die numerische Simulation des Züchtungsprozesses von Siliziumkarbid (SiC)-Halbleiterkristallen aus der Gasphase

碳化硅（SiC）半导体晶体气相生长过程数值模拟的数学建模和程序开发

• 批准号: 5303116
• 负责人: Professor Dr. Franz Durst
• 金额: --
• 依托单位: FMP Technology GmbH
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1996-12-31 至 2003-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5303116?language=en
• 关键词: Mathematische; Modellbildung; und; Programmentwicklung; die

Das vorliegende Forschungsprojekt ist ein Verbundvorhaben, in dem durch einen Zusammenschluß von 2 Instituten mit den achgebieten Halbleiterkristallzüchtung und -physik bzw. numerische Simulation von Herstellungsprozessen in der Werkstofftechnik ein numerisches Modell des SiC-Wachstumsprozesses erarbeitet werden soll, das zu einem besseren Verständnis des SiC-Kristallzüchtungsvorganges führt. Davon wird für die Praxis eine Verbesserung der Kristallqualität und im besonderen auch der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse erwartet. Während der bisherigen Projektlaufzeit wurden die Teile des Gesamtmodells entwickelt und in ein Simulationsprogramm implementiert, die die globale Simulation von Wärme- und Stoffübertragungsprozessen in SiC-Züchtungsreaktoren ermöglichen. In Zusammenarbeit mit dem Projektpartner (Lehrstuhl für Werkstoffe der Elektrotechnik, Universität Erlangen-Nürnberg) wurde das bislang realisierte Modell validiert und seine Grenzen ermittelt; das imulationsprogramm wird erfolgreich zur Untersuchung und Optimierung des SiC-Züchtungsprozesses eingesetzt. Im beantragten Förderungszeitraum sollen insbesondere der Sublimationsprozeß in der pulverförmigen Quelle, Wärme- und Stofftransportvorgänge im porösen Quellmaterial sowie die Auswirkung der Änderungen der Quellpulvermorphologie auf den Züchtungsprozeß untersucht werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf mesoskopischen Untersuchungen; entsprechende Forschungsarbeiten werden erstmals durchgeführt. Im Rahmen einer experimentellen Verifizierung der entwickelten Modelle sollen die Wachstumsgeschwindigkeit des Kristalls, morphologische Änderungen des Quellmaterials sowie die Kristallqualität experimentell erfaßt und mit den Aussagen des Modells verglichen werden. Im Anschluß an die Modellverifizierung sind numerische und experimentelle Untersuchungen zur modellbasierten Optimierung der SiC-Züchtungsbedingungen vorgesehen.

该研究项目是一个非常重要的项目，由两个研究所的一个研究小组负责，该研究所拥有先进的半导体晶体管和物理学。本文介绍了一种用于SiC陶瓷加工过程数值模拟的韦尔登模型，该模型能很好地模拟SiC陶瓷的加工过程。Davon wird für die Praxis eine Verbesserung der Kristallqualität und im besonderen auch der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse erwartet。为了实现这一目标，我们需要将Gesamtmodels引入到一个仿真程序中，在SiC-Züchtungsreaktoren中对Wärme- und Stoffübertragungsprozessen进行全局仿真。在Zusammenarbeit与dem Projektpartner（Lehrstuhl für Werkstoffe der Elektrotechnik，Universität Erlangen-Nürnberg）一起，我们实现了模型验证和模型优化;我们的仿真程序将用于SiC-Züchtungsprozesses eingesetzt的研究和优化。In beantragten Förderungszeitraum sollen insbesondere der Sublimationsprozeolite in der pulverförmigen Quelle，Wärme- und Stofftransportvorgänge im porösen Quellmaterial sowie die Auscultung der Anderungen der Quellpulvermorphologie auf den Züchtungsprozeolite untersucht韦尔登. Schwerpunkt位于中尺度下;开始研究韦尔登首先是在进行中尺度下。本文通过实验验证了晶体的微观结构模型，晶体材料的形态学特征可以通过实验验证晶体的质量，并通过韦尔登模型进行验证。在Anschluffenan die modelverifizierung sind numerische and experimentelle Untersuchungen zur modelbasedonOptimierung der SiC-Züchtungsbedingungen vorgesehen.