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直拉硅单晶生长过程中工艺参数对相变界面形态的影响

张妮 刘丁 冯雪亮

直拉硅单晶生长过程中工艺参数对相变界面形态的影响

张妮, 刘丁, 冯雪亮
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-02-07
  • 修回日期:  2018-07-28
  • 刊出日期:  2018-11-05

直拉硅单晶生长过程中工艺参数对相变界面形态的影响

  • 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
  • 通信作者: 刘丁, liud@xaut.edu.cn
    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:2014CB360508)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20136118130001)资助的课题.

摘要: 为改善晶体相变界面形态,提高晶体品质,提出了一种融合浸入边界法(immersed boundary method,IBM)和格子Boltzmann法(lattice Boltzmann method,LBM)的二维轴对称浸入边界热格子Boltzmann模型来研究直拉法硅单晶生长中的相变问题.将相变界面视为浸没边界,用拉格朗日节点显式追踪相变界面;用LBM求解熔体中的流场和温度分布;用有限差分法求解晶体中的温度分布.实现了基于IB-LBM的动边界晶体生长过程研究.得到了不同晶体生长工艺参数作用下的相变界面,并用相变界面位置偏差绝对值的均值和偏差的标准差来衡量界面的平坦度,得到平坦相变界面对应工艺参数的调整方法.研究表明,相变过程与晶体提拉速度、晶体旋转参数和坩埚旋转参数的相互作用有关,合理地配置晶体旋转参数和坩埚旋转参数的比值,能够得到平坦的相变界面.

English Abstract

参考文献 (20)

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