Al2O3衬底上GaN薄膜热应力和变形极差分析

摘要：

建立了氮化镓(GaN)薄膜和氧化铝(Al2O3)衬底三维有限元模型模拟因两种材料热膨胀系数不同导致的温度应力和变形.进行了不同沉积温度、GaN薄膜厚度、Al2O3衬底厚度和直径下的薄膜热应力和变形模拟正交实验.定量分析了各因素对薄膜热应力和边缘变形的影响,确定了使薄膜热应力和边缘变形最小的最佳因素水平组合.薄膜应力理论和数值解相差小于1.4％,建立的有限元模型可以用于薄膜应力和变形的分析.影响GaN薄膜热应力的因素次序为沉积温度、GaN薄膜厚度、Al2O3衬底厚度、衬底直径,最佳因素水平组合为A1B3C3D1.影响GaN薄膜边缘变形的因素次序为Al2O3衬底直径、GaN薄膜厚度、Al2O3衬底厚度、沉积温度,最佳因素水平组合为A1B3C1D3.

关键词：薄膜、氮化镓(GaN)薄膜、极差分析、氧化铝(Al2O3)衬底、热应力、变形

所属期刊栏目：52

分类号：TB43(工业通用技术与设备)

在线出版日期：2015-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：134-141