| 摘要 | 第3-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 符号说明 | 第10-13页 |
| 前言 | 第13-15页 |
| 1 综述 | 第15-41页 |
| 1.1 多晶硅的形成与用途 | 第15页 |
| 1.2 多晶硅产业发展 | 第15-19页 |
| 1.2.1 国际多晶硅产业发展 | 第15-17页 |
| 1.2.2 国内多晶硅产业发展 | 第17-19页 |
| 1.2.3 多晶硅产业发展趋势 | 第19页 |
| 1.3 硅烷流化床法制备多晶硅工艺 | 第19-26页 |
| 1.3.1 工艺发展 | 第19-20页 |
| 1.3.2 硅烷流化床法 | 第20-22页 |
| 1.3.3 技术挑战 | 第22-23页 |
| 1.3.3.1 粉尘生成 | 第22页 |
| 1.3.3.2 壁面沉积 | 第22页 |
| 1.3.3.3 温度控制 | 第22-23页 |
| 1.3.3.4 其他 | 第23页 |
| 1.3.4 控制壁面沉积的方法 | 第23-26页 |
| 1.3.4.1 改变加热方式 | 第23-24页 |
| 1.3.4.2 流化床结构设计 | 第24-25页 |
| 1.3.4.3 壁面清洗 | 第25-26页 |
| 1.4 硅烷流化床法法制备多晶硅研究进展 | 第26-32页 |
| 1.4.1 机理研究 | 第26-28页 |
| 1.4.1.1 反应机理 | 第26-27页 |
| 1.4.1.2 沉积机理 | 第27-28页 |
| 1.4.2 动力学研究 | 第28-29页 |
| 1.4.2.1 均相反应动力学模型 | 第28-29页 |
| 1.4.2.2 非均相反应动力学模型 | 第29页 |
| 1.4.3 模拟研究 | 第29-32页 |
| 1.4.4 实验研究 | 第32页 |
| 1.5 流态化基本理论 | 第32-38页 |
| 1.5.1 流态化 | 第33页 |
| 1.5.2 颗粒分类 | 第33-34页 |
| 1.5.3 基本流化参数 | 第34-35页 |
| 1.5.4 气固两相流系统的数值模拟 | 第35-38页 |
| 1.5.4.1 基本模型 | 第35-37页 |
| 1.5.4.2 数值模拟软件 | 第37-38页 |
| 1.6 课题研究目的和主要内容 | 第38-41页 |
| 1.6.1 研究目的 | 第38-39页 |
| 1.6.2 研究思路 | 第39-40页 |
| 1.6.3 研究内容 | 第40-41页 |
| 2 TFM-KTGF模型的基本方程与实现方法 | 第41-55页 |
| 2.1 基本方程 | 第41-46页 |
| 2.1.1 守恒方程 | 第41-42页 |
| 2.1.2 颗粒动力学理论 | 第42-44页 |
| 2.1.3 曳力模型 | 第44-45页 |
| 2.1.4 湍流封闭模型 | 第45页 |
| 2.1.5 气固传热模型 | 第45-46页 |
| 2.2 实现方法 | 第46-51页 |
| 2.2.1 有限差分法 | 第46-47页 |
| 2.2.2 有限元法 | 第47页 |
| 2.2.3 边界元法 | 第47页 |
| 2.2.4 有限体积法 | 第47-48页 |
| 2.2.5 CFD软件的计算方法 | 第48-51页 |
| 2.3 计算过程 | 第51-53页 |
| 2.3.1 近壁面区域计算方法 | 第51页 |
| 2.3.2 CFD运算流程及UDF循环宏 | 第51-53页 |
| 2.4 本章小结 | 第53-55页 |
| 3 流态化CVD过程的数值模拟 | 第55-69页 |
| 3.1 流化床二维几何模型的建立 | 第55-59页 |
| 3.1.1 几何模型与网格划分 | 第55-57页 |
| 3.1.2 网格无关性验证 | 第57-59页 |
| 3.2 计算条件 | 第59-60页 |
| 3.2.1 时间步长的设定 | 第59页 |
| 3.2.2 松弛因子的选择 | 第59-60页 |
| 3.3 硅烷热解反应模型 | 第60-62页 |
| 3.4 硅烷CVD反应数值模拟 | 第62-67页 |
| 3.4.1 几何模型 | 第62-63页 |
| 3.4.2 模型设置与初始条件 | 第63-64页 |
| 3.4.3 结果与讨论 | 第64-67页 |
| 3.4.3.1 气固流动行为 | 第64-65页 |
| 3.4.3.2 硅颗粒生长率 | 第65-66页 |
| 3.4.3.3 与Hsu实验结果比较 | 第66-67页 |
| 3.5 本章小结 | 第67-69页 |
| 4 多晶硅在反应器壁面沉积的控制 | 第69-89页 |
| 4.1 壁面沉积机理 | 第69-71页 |
| 4.2 气体分布器构思 | 第71-72页 |
| 4.3 流化床几何模型 | 第72-73页 |
| 4.4 模拟条件 | 第73-74页 |
| 4.5 操作条件对气固流动特性影响 | 第74-80页 |
| 4.5.1 床内硅烷浓度径向分布 | 第74-76页 |
| 4.5.2 床内颗粒瞬时体积分数 | 第76-78页 |
| 4.5.3 床内氢气浓度分布 | 第78-80页 |
| 4.6 操作条件对多晶硅CVD过程影响 | 第80-87页 |
| 4.6.1 In2 SiH_4进气浓度对多晶硅沉积的影响 | 第80-82页 |
| 4.6.2 In2初始表观气速对多晶硅沉积的影响 | 第82-84页 |
| 4.6.3 In1 SiH_4进气浓度对多晶硅沉积的影响 | 第84-85页 |
| 4.6.4 初始床层高度对多晶硅沉积的影响 | 第85-87页 |
| 4.7 本章小结 | 第87-89页 |
| 5 总结与展望 | 第89-91页 |
| 5.1 主要内容与结论 | 第89-90页 |
| 5.2 论文创新点 | 第90页 |
| 5.3 论文展望 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-97页 |
| 致谢 | 第97-99页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第99-100页 |