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文章来源:shxj365
发布时间:2024-05-09 19:27:26
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现有的单晶炉,炉体上的视窗采用的是双层石英玻璃,双层石英玻璃中间设有冷却水循环系统。现有视窗结构的不足之处是:(1)双层石英玻璃中间水的流动会产生波纹,影响观察蓝宝石单晶完整生成的准确度;(2)蓝宝石单晶炉炉内温度高达2100℃,一旦冷却水不均匀会导致视窗玻璃的破碎;(3)视窗的里面是凹面结构,这不仅难度很大,,而且可进行的视窗观察都是单侧观察,这使视窗的观察有局限性,对籽晶下种的操作不那么方便;(4)不能通过视窗充分了解炉内晶体生长的全部情况。
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所以拉晶实验成本太高。而采用有限元法数值模拟是一种优化单晶炉设计的重要工具。本文对采用矮加热器的复合式热场进行了数值模拟,得到了氩气流场分布图和热场温度分布图。对新型热屏和矮加热器对晶体生长的影响进行了系统的理论分析和实验验工作。结果表明,新型热屏不仅起到导流筒的作用,了氩气流场,使单晶氧含量下降,而且热屏解决了大直径单晶生长中结晶潜热难以散发的问题,大大提高了拉晶速率,降低了生产成本。伺服电机和步进电机的混合使用完整的工艺设定界面使计算机可以自动完成几乎所有的工艺过程。加热电源采用绿色纵向12脉冲直流电源。比传统直流电源节能近15%。特殊的温场设计使晶体提拉速度提高20-30%。质量要求的好法。面向过程的软件FEMAG为用户了可以深入研究的数值工具,用户通过有效的计算机模拟可以设计和优化工作流程。通过对单晶炉热场的计算。加热器,环境等)对晶体质量的影响出容易的判断。数值是用来获得廉价的,完整的和细节的结晶过程,以此方法用来预测晶体生长,改善晶体生长技术。举例来说,对于无经验人员。保温材料。其中在固液界面处的温度梯度为关键。数值模拟是在一个低成本的情况下,利用电脑计算的详尽,用以支持真正的(且昂贵)实验。