直拉硅单晶中微缺陷演变的相场模拟研究
| 目录 | 第1-9页 |
| CONTENTS | 第9-13页 |
| 摘要 | 第13-16页 |
| ABSTRACT | 第16-21页 |
| 第一章 绪论 | 第21-43页 |
| ·立题背景、目的及意义 | 第21-23页 |
| ·硅单晶生长及硅片热处理 | 第23-26页 |
| ·硅单晶生长及其关键技术 | 第23-24页 |
| ·硅片热处理 | 第24-26页 |
| ·硅单晶中的微缺陷及其数值模型 | 第26-38页 |
| ·硅单晶中缺陷的分类 | 第26-27页 |
| ·原生点缺陷及其数值模拟 | 第27-31页 |
| ·空洞缺陷及其相关模拟现状 | 第31-34页 |
| ·氧缺陷及其相关模拟 | 第34-38页 |
| ·硅单晶微缺陷的国内研究进展 | 第38-40页 |
| ·本文技术路线和研究内容 | 第40-43页 |
| ·技术路线 | 第40页 |
| ·研究内容 | 第40-43页 |
| 第二章 相场模型及其关键技术 | 第43-53页 |
| ·相变及相变理论 | 第43-44页 |
| ·相界面模型 | 第44页 |
| ·系统自由能方程 | 第44-45页 |
| ·相平衡及相变驱动 | 第45-47页 |
| ·相平衡 | 第45页 |
| ·相变驱动 | 第45-46页 |
| ·相场模型构建过程 | 第46-47页 |
| ·波动项的引入 | 第47页 |
| ·网格划分及求解 | 第47-49页 |
| ·网格划分 | 第47-48页 |
| ·相场模型的求解 | 第48-49页 |
| ·相场模型与有限元模型的耦合 | 第49-50页 |
| ·模拟的相关假设 | 第50-51页 |
| ·维度假设 | 第50页 |
| ·材料假设 | 第50页 |
| ·相场模拟假设 | 第50页 |
| ·模拟结果分析假设 | 第50-51页 |
| ·本章小结 | 第51-53页 |
| 第三章 直拉硅单晶生长过程中空洞演变的相场模型 | 第53-71页 |
| ·前言 | 第53页 |
| ·空洞演变相场模型的建立 | 第53-58页 |
| ·相参量的引入 | 第53页 |
| ·系统自由能的构建 | 第53-54页 |
| ·动力方程 | 第54-55页 |
| ·形核率模型 | 第55-56页 |
| ·无量纲处理 | 第56页 |
| ·空洞演变相场模拟的基本流程 | 第56-58页 |
| ·模型的模拟及其验证 | 第58-70页 |
| ·模拟假设与模拟时的温度场 | 第58-59页 |
| ·模拟区域及网格划分 | 第59页 |
| ·模拟参数 | 第59-60页 |
| ·点缺陷浓度对空洞演变的影响 | 第60-66页 |
| ·拉晶速度对空洞演变的影响 | 第66-70页 |
| ·本章小结 | 第70-71页 |
| 第四章 直拉硅单晶生长时微缺陷演变的多相场模拟 | 第71-95页 |
| ·前言 | 第71页 |
| ·氧沉淀演变相场模型的建立 | 第71-74页 |
| ·相参量的引入 | 第71页 |
| ·系统自由能方程的构建 | 第71-73页 |
| ·动力方程 | 第73-74页 |
| ·空洞和氧沉淀演变相场模拟计算的基本流程 | 第74-75页 |
| ·模型的模拟结果及其验证 | 第75-93页 |
| ·纯间隙氧原子条件下的相场模拟 | 第75-79页 |
| ·不同初始点缺陷浓度对微缺陷演变的影响 | 第79-93页 |
| ·本章小结 | 第93-95页 |
| 第五章 直拉硅单晶生长过程中的微缺陷整体分布 | 第95-117页 |
| ·前言 | 第95页 |
| ·相关实验及理论研究 | 第95-97页 |
| ·研究方法及相关模型 | 第97-104页 |
| ·研究方法 | 第97-98页 |
| ·有限元模型 | 第98-100页 |
| ·相场模型的改进 | 第100-104页 |
| ·模拟条件及相关参数 | 第104-107页 |
| ·有限元模拟初始条件 | 第104-106页 |
| ·相场模拟初始条件 | 第106-107页 |
| ·相场模型模拟尺度 | 第107页 |
| ·模拟结果及分析 | 第107-114页 |
| ·不同轴向高度处微缺陷的径向分布 | 第107-111页 |
| ·拉晶速度对微缺陷径向分布的影响 | 第111-114页 |
| ·本章小结 | 第114-117页 |
| 第六章 硅单晶热处理过程中微缺陷演变的相场模拟 | 第117-147页 |
| ·前言 | 第117页 |
| ·硅单晶炉冷过程微缺陷演变 | 第117-122页 |
| ·模拟假设 | 第117-118页 |
| ·模拟初始条件 | 第118-119页 |
| ·结果与分析 | 第119-122页 |
| ·传统高-低-高三步退火 | 第122-127页 |
| ·模拟方法及模拟条件 | 第123-126页 |
| ·模拟结果及分析 | 第126页 |
| ·模拟结果的验证 | 第126-127页 |
| ·RTA退火 | 第127-140页 |
| ·“内吸杂”结构的形成 | 第127-128页 |
| ·模拟方法及模拟条件 | 第128-130页 |
| ·模拟结果及分析 | 第130-135页 |
| ·Ramping退火 | 第135-140页 |
| ·中子辐照退火 | 第140-144页 |
| ·辐照缺陷的研究方法 | 第140页 |
| ·模拟方法和退火条件 | 第140-141页 |
| ·模拟结果及分析 | 第141-144页 |
| ·模型的验证 | 第144页 |
| ·本章小结 | 第144-147页 |
| 第七章 结论与展望 | 第147-149页 |
| ·主要工作及创新性成果 | 第147-148页 |
| ·进一步研究工作的建议 | 第148-149页 |
| 参考文献 | 第149-159页 |
| 致谢 | 第159-160页 |
| 攻读博士学位期间完成的论文及参与的项目 | 第160-161页 |
| 附录 | 第161-182页 |
| 学位论文评闻及答辩情况表 | 第182页 |