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直拉法晶体生长过程非稳态流体热流耦合

黄伟超 刘丁 焦尚彬 张妮

直拉法晶体生长过程非稳态流体热流耦合

黄伟超, 刘丁, 焦尚彬, 张妮
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-19
  • 修回日期:  2015-06-18
  • 刊出日期:  2015-10-20

直拉法晶体生长过程非稳态流体热流耦合

  • 1. 西安理工大学, 晶体生长设备及系统集成国家地方联合工程研究中心, 西安 710048;
  • 2. 陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室, 西安 710048
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目 (批准号: 61533014)、国家重点基础研究发展计划(批准号: 2014CB360500)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 2013611813001)资助的课题.

摘要: 为了改善复杂对流形态下的晶体生长品质, 提出了一种改进的格子Boltzmann方法研究非稳态熔体流动和传热的耦合性质. 该方法基于不可压缩轴对称D2Q9模型, 构建了包含旋转惯性力和热浮力等外力项的演化关系, 实现了对轴对称旋转流体的速度、温度和旋转角速度的计算与分析. 结果表明, 非稳态熔体中的流、热耦合性质与格拉斯霍夫数和雷诺数的相互作用有关; 通过调节高雷诺数, 可有效抑制熔体中的自然对流, 改善温度分布, 有助于提高单晶的品质. 数值计算结果与实际硅单晶生长试验均证明了所提方法的正确性及有效性.

English Abstract

参考文献 (16)

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