柴氏法生長氧化鎵晶體之數值模擬分析(3/3)

專案詳細資料

Description

近年來,能源問題為全世界注意的焦點,電子元件的能源效率更是節能的重點,包 含電動車、太陽光電、風力發電、…等均使用大量的高功率元件,所以大功率半導 體元件為目前半導體產業發展的主要方向。氧化鎵(Ga2O3)具有較大的能隙使其能 承受高溫,而高的擊穿電場使其能承受更高的工作電壓,可在極高功率運作。 Ga2O3可由柴氏長晶法 (Czochralski method)直接液相生長晶體,相較於其他 寬能隙半導體材料如SiC及GaN只能由氣相生長,Ga2O3晶體生長速度較快 ,且較容易生長大尺寸,大幅縮短生長大尺寸晶體的時間。Ga2O3晶體生長過程,晶體內部輻射特性會影響與爐壁之間的輻射冷卻,影響固液界面的形狀,進而影響晶體的外型,而晶體內的熱應力亦受到晶體外型的影響。為了避免生長過程不穩 定產生螺旋形晶體的機率,了解長晶過程固液界面、晶體外型、熱流場及晶體內熱 應力的演變是非常重要的。本研究將結合2D軸對稱和3D混合的模擬模式,完整模擬從晶冠到晶身的晶體生長情形,並觀察高溫氧分解及自由載子熱輻射吸收等現象對晶體生長之影響。探討長晶各階段熔湯的流動行為、溫度與熱應力的分佈情形 ,以期待透過此研究結果,了解Ga2O3晶體生長的原理與機制,建立生長 Ga2O3晶體的熱環境條件。
狀態未開始
有效的開始/結束日期1/08/2231/07/23

聯合國永續發展目標

聯合國會員國於 2015 年同意 17 項全球永續發展目標 (SDG),以終結貧困、保護地球並確保全體的興盛繁榮。此專案有助於以下永續發展目標:

  • SDG 7 - 經濟實惠的清潔能源
  • SDG 15 - 陸上生命
  • SDG 17 - 為永續目標構建夥伴關係

Keywords

  • 數值模擬
  • 柴氏長晶法
  • 氧化鎵
  • 寬能隙半導體材料
  • 熱對流

指紋

探索此專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。