Este estudo apresenta uma simulação de campo térmico 3D do processo de transporte de vapor físico (PVT) de nitreto de alumínio (AlN) com base no Simdroid, o software de simulação multiphysics de uso geral. A simulação eletromagnética foi realizada para determinar a distribuição do aquecimento Joule usando o método dos elementos finitos (FEM), após o qual a distribuição de temperatura do sistema de crescimento foi calculada com o módulo térmico do software. A transferência de calor por radiação foi calculada pelo método do fator de visão, considerando apenas a radiação de superfície para superfície. Além disso, um algoritmo inverso foi adotado para determinar as entradas de potência necessárias dadas as restrições de temperatura especificadas. Esse processo de simulação agora está perfeitamente integrado ao Simdroid, que permite a simulação conveniente do processo PVT. A metodologia estabelecida fornece uma ferramenta numérica eficaz para otimizar os parâmetros do processo PVT, particularmente na abordagem das limitações dimensionais inerentes às simulações convencionais em 2D. Este estudo valida a aplicabilidade do Simdroid no design térmico do PVT por meio de simulação eletromagnética-térmica, com um framework discutido separadamente para transporte de massa, cinética de crescimento e análise de estresse térmico para otimização do processo PVT.
Chen et al. (Qua,) estudaram essa questão.