저압 MOCVD반응기에서 ZnO박막의 화학증착에 대한 CFD해석 = CFD Analysis of Chemical Deposition for ZnO Thin Film in Low-Pressure MOCVD Reactor

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 저압 유기금속 화학증착 반응기내에서 DEZ(diethyl zinc)의 증착반응 및 유동현상을 POLYFLOW를 이용한 전산유체역학(CFD)의 해석결과로부터 산출하여 최적의 산화아연박막의 증착조건을 도출하였다. 전제방출디스플레이(FED)로 활용가능한 산화아연박막의 제조공정에서 반응물로는 DEZ, 산화제와 운반가스로는 산소가스와 질소가 각각 적용되었다. 유한요소법에 기초한 POLYFLOW는 화학증착반응기내에서 화학증기와 같은 열유체의 이동현상을 해석하는데 있어 효과적인 것으로 나타났다. 특히 계산결과에 의하면 증착속도에 대하여 기판의 온도영향이 주요한 변수로 작용하고 있었으며, 최적의 증착조건으로부터 비교적 균일한 표면적 두께를 조절할 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The present study investigates the optimal condition for the deposition of ZnO:Zn thin film using POLYFLOW to solve the deposition reaction and flow phenomenon of diethyl zinc vapor in a M0CVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) reactor. The manufacturing process of zinc oxide thin film for the use of Field Emission Display involves diethyl zinc(DEZ) as a reactant, oxygen gas as an oxygenic agent and nitrogen gas as a carrier gas. POLYFLOW which is a commercial simulator for Computational Fluid Dynamics based on finite element method was very effective to analyze the transport phenomena of thermal fluids like chemical vapors. The computational results show that the temperature plays an important role in the deposition rate. Therefore it is expected that the optimal condition of temperature controls the uniformity of deposition thickness.