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为了数值模拟提拉(又名Czochralski)法获得单晶体的生长过程,本文采用有限容积法离散控制方程,采用非均匀的交错网格避免不合理的振荡压力场,采用三阶精度QUICK (Quadratic Upwind Interpolation of Convective Kinematics)格式离散对流项,...

关键词: 提拉法 , QUICK格式 , SIMPLE算法 , 交错网格

φ300mm的大直径直拉单晶硅勾形磁场下生长的数值模拟

宇慧平 , 隋允康 , 张峰翊 , 常新安 , 安国平

无机材料学报

直径300mm硅片的生产技术是当今硅材料生产研究的重要方向之一,而晶体生长界面的形状、温度分布、晶体中氧的浓度和均匀性等对熔体流动状态十分敏感,采用实验的方法来测量熔体的流动、温度场分布是很困难的,因此很难通过实验的方法获得熔体的流动是如何影响晶体生长的质量的,而数值模拟能提供熔体流动、温度分...

关键词: 直拉法 , cusp magnetic field , numerical simulation

数值模拟自然对流对直拉单晶硅的影响

宇慧平 , 隋允康 , 王敬 , 安国平

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.04.006

在直拉单晶硅生长的过程中,自然对流对晶体界面的形状、温度场及应力分布影响很大.本文采用二维模型对熔体内自然对流对单晶硅的影响作了数值模拟,在低雷诺数时采用层流模型,高雷诺数时采用紊流模型,Gr的变化范围从3×106到3×1010,这样涵盖了从小尺寸到大尺寸的直拉单晶硅生长系统.数值结果表明熔体的流动...

关键词: 直拉单晶硅 , 自然对流 , 数值模拟

勾形磁场下提拉法生产单晶硅的数值模拟

宇慧平 , 隋允康 , 张峰翊 , 王学锋

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.02.021

本文给出了提拉单晶硅时,勾形磁场强度的计算公式,并对单晶硅在有无勾形磁场情况下熔体内流场和氧的浓度分布进行了数值模拟,计算出磁场作用下磁场强度和洛伦兹力及有无磁场时流函数、垂直截面处的速度场和氧的浓度分布.通过分析表明,勾形磁场能使流动更为平稳,能有效地降低熔体内及生长界面氧的浓度,并对产生这一现象...

关键词: 提拉法 , 勾形磁场 , 单晶硅

紊流模型模拟分析旋转对提拉大直径单晶硅的影响

宇慧平 , 隋允康 , 张峰翊 , 常新安 , 安国平

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.05.032

本文采用紊流模型对提拉大直径单晶硅时,对晶体旋转、坩埚旋转及二者共同作用三种情况下,熔体内的流线、等温线、氧的浓度分布、紊流粘性系数、紊动能等作了数值模拟,发现晶体的旋转能提高氧的径向均匀性,紊流粘性系数和紊动能随着坩埚转速的提高先增加后下降.晶体坩埚同时旋转时并不能有效降低紊流粘性系数,但能使子午...

关键词: 直拉单晶硅 , 紊流模型 , 晶体旋转 , 坩埚旋转

φ300mm的大直径直拉单晶硅勾形磁场下生长的数值模拟

宇慧平 , 隋允康 , 张峰翊 , 常新安 , 安国平

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.02.031

直径300mm硅片的生产技术是当今硅材料生产研究的重要方向之一,而晶体生长界面的形状、温度分布、晶体中氧的浓度和均匀性等对熔体流动状态十分敏感,采用实验的方法来测量熔体的流动、温度场分布是很困难的,因此很难通过实验的方法获得熔体的流动是如何影响晶体生长的质量的,而数值模拟能提供熔体流动、温度分布等详...

关键词: 直拉法 , 勾形磁场 , 数值模拟

不同磁场对大直径单晶硅生长中的动量与热量输运影响的数值分析

宇慧平 , 隋允康 , 安国平

人工晶体学报

本文采用紊流模型对大直径单晶硅在垂直磁场及勾形磁场作用时熔体内动量及热量输运作了数值模拟.采用有限体积法离散控制方程,采用SIMPLE((Semi-implicit Method for Pressure Linked Equations)算法耦合压力和速度场.对无磁场、垂直磁场及勾形磁场作用下熔体...

关键词: 提拉法 , 单晶硅 , 磁场 , 紊流模型