| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-29页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第9-11页 |
| 1.2 太阳能级硅提纯技术研究概况 | 第11-19页 |
| 1.2.1 冶金法及制备工艺概述 | 第11-14页 |
| 1.2.2 太阳能级多晶硅品质研究概述 | 第14-18页 |
| 1.2.3 定向凝固法生长多晶硅概况 | 第18-19页 |
| 1.3 太阳能级硅定向凝固制备方法简介 | 第19-24页 |
| 1.3.1 浇铸法 | 第19-20页 |
| 1.3.2 布里奇曼法 | 第20-21页 |
| 1.3.3 热交换法 | 第21-22页 |
| 1.3.4 电磁铸造法 | 第22-23页 |
| 1.3.5 定向凝固系统法 | 第23-24页 |
| 1.4 数值模拟在多晶硅生产过程中的应用 | 第24-27页 |
| 1.5 电磁场在硅材料成形中应用的研究概况 | 第27-28页 |
| 1.6 本课题研究的主要目的、意义和内容 | 第28-29页 |
| 1.6.1 研究的目的和意义 | 第28页 |
| 1.6.2 研究的主要内容 | 第28-29页 |
| 第二章 铸造多晶硅定向生长过程的多物理场系统 | 第29-51页 |
| 2.1 定向凝固法铸造多晶硅研究 | 第29-37页 |
| 2.1.1 多晶硅生长过程中溶质的分凝 | 第29-30页 |
| 2.1.2 定向凝固基本原理 | 第30-32页 |
| 2.1.3 定向凝固过程传热及工艺参数 | 第32-37页 |
| 2.2 多晶硅的定向凝固特性 | 第37-43页 |
| 2.2.1 太阳能级多晶硅柱状晶的生长条件及组织特征 | 第37-38页 |
| 2.2.2 定向凝固过程中多晶硅的固液界面形态 | 第38-42页 |
| 2.2.3 多晶硅定向凝固过程中的偏析现象 | 第42-43页 |
| 2.3 影响热流场的因素 | 第43页 |
| 2.4 铸锭炉物理模型 | 第43-44页 |
| 2.5 多物理场系统描述 | 第44-47页 |
| 2.5.1 热场物理模式 | 第45-46页 |
| 2.5.2 流场物理模式 | 第46-47页 |
| 2.5.3 浓度场物理模式 | 第47页 |
| 2.6 边界条件 | 第47-50页 |
| 2.6.1 温度边界条件 | 第47-48页 |
| 2.6.2 流场边界条件 | 第48-49页 |
| 2.6.3 浓度场边界条件 | 第49-50页 |
| 本章小结 | 第50-51页 |
| 第三章 铸造多晶硅热流场模拟研究 | 第51-64页 |
| 3.1 有限元法和软件 | 第51-52页 |
| 3.2 形状函数 | 第52-53页 |
| 3.3 收敛条件 | 第53-54页 |
| 3.4 求解流程 | 第54-58页 |
| 3.4.1 构建物理模型 | 第55页 |
| 3.4.2 元素型式、控制方程和材料定义 | 第55-56页 |
| 3.4.3 边界条件 | 第56-57页 |
| 3.4.4 网格划分 | 第57页 |
| 3.4.5 求解计算 | 第57-58页 |
| 3.5 模拟结果与分析 | 第58-63页 |
| 3.5.1 无因次参数 | 第58-59页 |
| 3.5.2 多晶硅晶体生长各阶段的热场分析 | 第59-60页 |
| 3.5.3 多晶硅晶体生长各阶段的流场分析 | 第60-63页 |
| 本章小结 | 第63-64页 |
| 第四章 多晶硅实验设备中的轴向磁场和氩气导流装置 | 第64-83页 |
| 4.1 轴向磁场装置 | 第64-71页 |
| 4.1.1 电磁场作用机理分析 | 第64-65页 |
| 4.1.2 电磁场物理模式 | 第65-67页 |
| 4.1.3 物理模型分析 | 第67-68页 |
| 4.1.4 模拟结果与分析 | 第68-71页 |
| 4.2 氩气导流装置 | 第71-81页 |
| 4.2.1 多晶硅生长过程中的气体保护简介 | 第71页 |
| 4.2.2 硅中挥发性元素的蒸发理论分析 | 第71-72页 |
| 4.2.3 铸造多晶硅中氧杂质的传输机制 | 第72-75页 |
| 4.2.4 氩气流场分析 | 第75-78页 |
| 4.2.5 模拟结果与分析 | 第78-81页 |
| 本章小结 | 第81-83页 |
| 第五章 结论与展望 | 第83-86页 |
| 5.1 结论 | 第83-84页 |
| 5.2 展望 | 第84-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
| 参考文献 | 第87-92页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第92页 |