微重力双向温差作用下Czochralski法硅熔体中的热毛细对流

发布时间：2017-10-08 11:37

  本文关键词：微重力双向温差作用下Czochralski法硅熔体中的热毛细对流

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【摘要】：采用数值模拟的方法研究了微重力条件下Czochralski法生长硅晶体过程中熔体热毛细对流的基本特征,探讨了水平和垂直温度梯度的耦合对熔体流动的影响。熔体自由表面与外界辐射换热,水平温度梯度Marangoni(Ma)数选取(0~3 000),底部热流Q选取(1.39×10-2~1.76×10-2)。结果表明,当Q和Ma数均较小时,流动为稳态,液池内产生3个流胞,熔体流动由Q主导,减小Q或增大Ma数可使流动更稳定。当Ma数增大到一定值时,流动从稳态转变为非稳态,流动的临界Mac数随Q的增大而显著减小。流动失稳后,出现了新的流动转变方式,Ma数为影响表面波动形式的关键因素,Q会改变热流体波数,是晶体附近的热流体波产生的决定因素。随着Ma数和Q的不断增强,自由表面最终形成弯曲条幅状热流体波。
【作者单位】： 重庆大学动力工程学院低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室;
【关键词】： 热毛细对流 Cz结构 双向温度梯度 数值模拟 表面张力
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51276203)
【分类号】：TN304.12
【正文快照】： 0引言硅晶体因其优越的热学、电学、光学等特性被广泛应用于光伏工程、电子技术、航空航天技术等领域。目前,Czochralski生长法(Cz法)是制备硅晶体的最主要的方式之一。在Cz法制备硅单晶的过程中,有两种不同形式的表面张力驱动硅熔体进行流动,一种是水平温度梯度形成的表面张

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本文编号：993816