李友荣
,
彭岚
,
吴双应
,
曾丹苓
工程热物理学报
为了了解水平温度梯度作用时Czochralski结构浅池内硅熔体热对流的分岔特性,利用有限差分法进行了非稳态三维数值模拟,坩埚外壁被加热,液池深度为3 mm.模拟结果表明,当逐渐增加温差时,会发生两次流型转变,第一次由二维轴对称流动转变为三维稳态流动,第二次由三维稳态流动转变为热流体波,其可能沿顺时针方向旋转、也可能沿逆时针方向旋转,同时,第二次转变存在分岔现象.
关键词:
热对流
,
硅熔体
,
分岔
,
热流体波
任丙彦
,
李洪源
,
张燕
,
张兵
,
郭贝
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.02.007
对国产TDR-80型单晶炉的复合式热场系统进行了优化设计, 建立了不同条件下的理论模型, 采用有限元数值模拟的方法分析了主加热器的延伸率、埚径比和熔体高度变化对直拉硅单晶生长中的温度梯度和热流密度分布的影响, 为提高晶体生长速率和质量提供了必要的理论依据.
关键词:
CZSi
,
热场
,
有限元
,
双加热器
,
热对流
左然
,
张红
,
刘祥林
工程热物理学报
针对三重进口行星式CVD反应器的输运过程进行了二维数值模拟研究.通过改变反应腔几何尺寸、导流管位置、三重进口流量组合、压强、温度等条件,研究反应器内对流涡旋的相应变化.根据模拟结果,对这类反应器中输运现象与外部参数的关系,特别是反应腔内对流涡旋的产生和发展作了较全面的分析和讨论,给出了抑制对流涡旋、获得薄膜生长所需的最佳输运过程的条件.
关键词:
化学气相沉积
,
输运过程
,
热对流
,
数值模拟
张维连
,
赵红生
,
孙军生
,
张恩怀
,
陈洪建
,
高树良
,
刘涛
,
胡元庆
,
李颖辉
,
郭丽华
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2002.06.017
经过化学-机械抛光后,用常规的检验旋涡缺陷的方法没有观察到旋涡缺陷的FZSi片,用高温热氧化法有时则可以观察到明显的旋涡状分布的条纹图形.使用FTIR、XPS、 SEM能谱分析等手段的测量结果表明,这种旋涡状分布的图形与晶体中的掺杂剂(磷、硼)和杂质氧、碳以及重金属杂质没有明显的依赖关系,它是硅中点缺陷在晶体径向截面上呈不均匀条纹状分布的结果.本文对大直径FZSi中的旋涡缺陷的形成机理和消除方法进行了初步的探讨.
关键词:
FZSi
,
旋涡缺陷
,
热对流
,
点缺陷
任丙彦
,
刘彩池
,
张志成
,
郝秋艳
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2000.04.017
为了降低大直径硅单晶生长过程中氧的引入,对常规的406mm(16英寸)热场进行了改造.设计了以矮加热器为核心的复合式加热器系统,使晶体生长过程中熔体热对流减小.通过对热场的数值模拟计算,分析了热场的温度分布,发现熔体的纵向温度梯度下降,熔体热对流减小,硅单晶中氧含量降低.
关键词:
直拉硅单晶
,
热场
,
加热器
,
热对流
,
氧含量
,
数值模拟
刘石兵
,
李晖
,
郭付军
,
魏家星
,
李昌烽
人工晶体学报
本文通过数值模拟以纵向宽高比和横向宽高比分别为10和4的湍流型水平式反应器为例,研究了不同雷诺数(Re)和瑞利数(Ra)下反应器内部的传热问题.结果表明,热对流处于软湍流区时,时均传热量在整个基座横向上分布比较均匀,说明这种湍流型反应器在原则上具有一定的可行性.
关键词:
化学气相沉积
,
湍流
,
热对流
,
传热
,
水平式反应器
钟树泉
,
任晓敏
,
王琦
,
黄辉
,
黄永清
,
张霞
,
蔡世伟
人工晶体学报
本文以低压、旋转、垂直喷淋结构的MOCVD反应器为对象,应用二维数学模型分析与计算,对反应器内部的质量输运过程进行了比较详细的研究与讨论.通过计算发现:在一定范围内,增加进气流量Q、降低操作压力P、设定适宜的生长温度t、保持合理的基座转速ω等,不仅可以非常有效地抑制热浮力效应,同时也使衬底表面流体的流动速度进一步增加,从而实现反应器内部的流场和温度场的均匀分布.研究的结果,不仅为高品质的外延生长提供了有效的解决方案,而且也为MOCVD反应器的优化设计提供了重要的参考依据.
关键词:
MOCVD
,
反应器
,
输运过程
,
热对流
任丙彦
,
张志成
,
刘彩池
,
郝秋艳
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2001.03.014
为了降低大直径CZSi单晶生长过程中氧的引入,采用不同的热场,通过最优化方法,得到了适于大直径(154mm)晶体生长的热场温度分布,使熔体的纵向温度梯度下降,热对流减小,硅单晶中氧含量降低.
关键词:
CZSi
,
氧含量
,
热场分布
,
热对流
,
数值模拟
白博峰
,
李恒
,
苏燕兵
,
王跃社
工程热物理学报
应用PIV并结合温度变化研究纯水在矩形腔内凝固过程中的热自然对流.在侧壁和底部冷却条件下,水平温度梯度是液相区流动产生和发展的主要原因.随着冷却进行,主流区域出现新的对流涡,液相区出现流动反转现象;纯水的临界冰核尺度较大,发生过冷凝固;降低冷端温度可以强化热对流强度,提高凝固速度.
关键词:
凝固
,
热对流
,
流动反转
李恒
,
白博峰
,
陆军
,
郭烈锦
工程热物理学报
本文通过匹配折射率和标定技术,应用PIV测量了圆柱腔体内水在底部冷却过程中热对流的变化规律.实验发现了主流场的涡结构;另外在底部拐角处出现新的涡,并且不断向上推移;冷却后期整个液相区出现流动反转现象,靠近壁面处水向上流动,中心区域水向下流动.因为存在着复杂的热交换和密度变化,水在凝固过程中存在流动结构失稳,使得液相区内发生强烈的热对流.最后流动强度减弱,重新形成稳定结构.结合泰勒不稳定性分析,本文对这一过程给出了合理解释.
关键词:
PIV
,
圆柱腔体
,
热对流
