大直径硅单晶生长过程中固/液界面形状的数值分析
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-12页 |
| 引言 | 第12-13页 |
| 1 绪论 | 第13-29页 |
| ·硅材料发展的历史与现状 | 第13-16页 |
| ·硅单晶体的制备方法 | 第13-15页 |
| ·单晶生长炉结构 | 第15-16页 |
| ·温场与流场 | 第16-21页 |
| ·工程传热学 | 第16-17页 |
| ·炉膛内温场分布 | 第17-19页 |
| ·晶体生长过程中的能量守恒 | 第19-21页 |
| ·热量、质量的混合传输 | 第21-23页 |
| ·坩埚中的自然对流 | 第21-22页 |
| ·生长过程中液流的转变与界面翻转 | 第22页 |
| ·实验模拟和数值模拟 | 第22-23页 |
| ·晶体生长过程中固/液界面的研究 | 第23-24页 |
| ·界面形状与单晶中位错密度的关系 | 第23-24页 |
| ·界面形状与电阻率的关系 | 第24页 |
| ·硅单晶中的缺陷 | 第24-28页 |
| ·硅单晶中微缺陷的生成概论 | 第24-25页 |
| ·硅晶体中常见的微缺陷形式 | 第25-28页 |
| ·本文的研究内容及意义 | 第28-29页 |
| 2 实验方案 | 第29-34页 |
| ·晶体模拟生长过程中的工艺条件 | 第29页 |
| ·晶体生长设备 | 第29页 |
| ·晶体生长工艺 | 第29页 |
| ·实际晶体生长固/液界面的显示实验 | 第29-30页 |
| ·热场的数值计算 | 第30-34页 |
| ·FEMAG-CZ模拟软件简介 | 第30-31页 |
| ·控制方程 | 第31页 |
| ·计算流程 | 第31-32页 |
| ·几何建模 | 第32-33页 |
| ·材料物性参数数据库 | 第33-34页 |
| 3 炉体结构对界面形状及熔体流动的影响 | 第34-48页 |
| ·热屏的位置和材料对界面形状及熔体流动的影响 | 第34-39页 |
| ·温度场和流场的变化 | 第34-35页 |
| ·结晶速率的比较 | 第35-36页 |
| ·晶体内热应力对比 | 第36-37页 |
| ·改进后熔体中的温度分布 | 第37-39页 |
| ·固/液界面形状对比 | 第39页 |
| ·热屏结构对界面形状及熔体流动的影响 | 第39-44页 |
| ·温场和流场的比较 | 第39-41页 |
| ·结晶速率的对比 | 第41-42页 |
| ·晶体内应力的比较 | 第42-43页 |
| ·固/液界面形状对比 | 第43-44页 |
| ·加热器结构对界面形状的影响 | 第44-46页 |
| ·本章小结 | 第46-48页 |
| 4 工艺参数对界面形状及熔体流动的影响 | 第48-70页 |
| ·不同驱动力作用时界面形状及熔体流动 | 第48-51页 |
| ·直拉法过程中熔体流动的驱动力 | 第48页 |
| ·各种驱动力独立做用时界面形状和熔体流动 | 第48-51页 |
| ·转速对界面形状及熔体流动的影响 | 第51-59页 |
| ·转速对温度场的影响 | 第53-54页 |
| ·转速对流场的影响 | 第54-55页 |
| ·转速对熔体湍流粘度系数的影响 | 第55-56页 |
| ·转速对熔体径向流速的影响 | 第56-57页 |
| ·转速对熔体轴向速度的影响 | 第57-58页 |
| ·转速对界面形状的影响 | 第58-59页 |
| ·勾型磁场对界面形状及熔体流动的影响 | 第59-65页 |
| ·磁感应强度的影响 | 第60-63页 |
| ·线圈之间距离的影响 | 第63-64页 |
| ·线圈半径的影响 | 第64页 |
| ·零高斯面与熔体自由界面相对位置的影响 | 第64-65页 |
| ·轴向磁场对固/液界面及熔体流动的影响 | 第65-68页 |
| ·磁感应强度对界面形状的影响 | 第65-66页 |
| ·磁感应强度对温度场和流场的影响 | 第66-68页 |
| ·磁感应强度对熔体中氧含量的影响 | 第68页 |
| ·本章小结 | 第68-70页 |
| 5 晶体生长过程中界面形状的变化 | 第70-76页 |
| ·界面形状及热应力分布变化 | 第70-71页 |
| ·转速和拉速对界面形状影响的比较 | 第71-73页 |
| ·生长不同尺寸晶体时界面的形状 | 第73-75页 |
| ·本章小结 | 第75-76页 |
| 结论 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-83页 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84页 |
