蓝宝石基GaN薄膜的热应力模拟分析

利用有限元分析软件ANSYS对蓝宝石基GaN薄膜的应力进行了模拟分析,并通过理论计算验证了其合理性。模拟出了蓝宝石基GaN薄膜应力的分布情况。分析了应力与沉积温度、薄膜厚度、衬底厚度的关系,同时研究了不均匀温度分布对应力的影响。模拟结果显示:薄膜上表面在径向上,中心处热应力最大,薄膜边缘应力发生了突降,其他部分应力分布比较均匀。研究表明沉积温度升高、薄膜厚度减小以及衬底厚度增大都会使热应力变大。衬底径向温度不均匀时,热应力有增大的趋势,且温差越大,热应力就越大。