【摘 要】
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MOCVD(金属有机化合物化学气相淀积),是第三代新型半导体材料GaN生长技术。多片式MOCVD设备的成功研制,给半导体材料的应用提供了广阔的前景。MOCVD设备反应室内石墨基座区域
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MOCVD(金属有机化合物化学气相淀积),是第三代新型半导体材料GaN生长技术。多片式MOCVD设备的成功研制,给半导体材料的应用提供了广阔的前景。MOCVD设备反应室内石墨基座区域的温度控制直接影响着半导体材料生长的质量,而MOCVD设备温度控制具有“非线性”、“大滞后”等特点,为了实现多片式MOCVD设备温度控制,研究该设备的温度控制方法是非常有必要的。本文首先简单介绍了MOCVD系统以及多片式MOCVD设备温度控制的控制对象、控制方式及控制特点。然后,根据系统辨识的原理,通过处理实验数据,得到了多片式MOCVD温度控制系统的静态模型和动态模型。针对多片式MOCVD设备的近似动态模型,利用MATLAB的SIMULINK仿真环境,对几种温度控制方法及其复合控制方法进行了仿真。在仿真中,分析总结了参数调节规律,并比较了各种方法的优缺点,为实现多片式MOCVD设备温度控制选择控制方法提供了理论参考。最后设计了温度控制程序并在上位机WinCC全局脚本下编程,实现了多片式MOCVD设备的温度控制。目前多片式MOCVD设备温度控制系统运行良好,实现了高质量GaN半导体材料的生长,这充分表明了所设计的温度控制程序完全满足控制要求。
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