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降温速率对三维温度梯度法蓝宝石单晶影响的数值模拟

张杰 , 倪屹 , 刘棋奇 , 马文成 , 李留臣

人工晶体学报

通过有限元分析方法对三维温度梯度法(3DGF)单晶炉内的温场进行数值模拟计算,发现固液交界面附近存在较大的温度梯度,易导致晶体开裂;通过改进坩埚内壁锥度,调整底部隔热屏的结构,选择合适的降温程序取得了较好的实验效果.结果表明,在三维温度梯度法蓝宝石晶体生长过程中,合适的温度梯度和控温程序能够缩短生长周期,提高晶体质量.

关键词: 3DGF法 , 蓝宝石 , 数值模拟 , 有限元