超导水平磁场结构对φ300mm直拉硅单晶固液界面影响的三维数值模拟

人工晶体学报 ›› 2020, Vol. 49 ›› Issue (4): 600-606.

超导水平磁场结构对φ300mm直拉硅单晶固液界面影响的三维数值模拟

张晶;杜燕军;刘丁;任俊超

西安理工大学,晶体生长设备及系统集成国家地方联合工程中心,陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室,西安 710048

出版日期:2020-04-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金重点项目(61533014);陕西省自然科学基础研究计划(2019JQ-734)

Three-Dimensional Numerical Simulation on the Effect of Superconducting Horizon Magnetic Field Structures on Solid-Liquid Interface of φ300 mm Czochralski Monocrystalline Silicon

ZHANG Jing;DU Yanjun;LIU Ding;REN Junchao

Online:2020-04-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 针对不同超导水平磁场结构的磁力线分布对φ300 mm直拉硅单晶固液界面影响问题,本文采用一种基于格子Boltzmann方法的耦合热格子模型,解决温度场与速度场耦合建模问题,并对不同结构的超导磁场作用下的晶体生长进行了三维数值模拟.结果表明,采用单磁力线分布的超导磁场结构使得固液界面氧含量降低,但是容易引起熔体内部热分布不均匀;采用双磁力线分布结构能够有效地改善熔体内部沿晶体生长的轴向温度梯度和沿固液界面的径向温度梯度,然而,其对固液界面氧含量抑制作用较小.当晶转、埚转工艺作用时,超导单磁力线水平磁场结构明显优于超导双磁力线水平磁场结构,固液界面形状对称性随磁感应强度的增加而增强.

中图分类号:

张晶;杜燕军;刘丁;任俊超. 超导水平磁场结构对φ300mm直拉硅单晶固液界面影响的三维数值模拟[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(4): 600-606.

ZHANG Jing;DU Yanjun;LIU Ding;REN Junchao. Three-Dimensional Numerical Simulation on the Effect of Superconducting Horizon Magnetic Field Structures on Solid-Liquid Interface of φ300 mm Czochralski Monocrystalline Silicon[J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2020, 49(4): 600-606.

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