江苏大学学报(自然科学版)

作者：仲婷婷，左然

单位：江苏大学 能源与动力工程学院， 江苏 镇江 212013

关键词： AlN, MOCVD, 密度泛函理论（DFT）, 低聚物, 寄生反应

基金：国家自然科学基金资助项目(61474058)

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.

来源：2020年第5期

《江苏大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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