交变磁场中硅熔液的电磁力有限元分析

从电磁场的基本理论出发,本文利用ANSYS软件数值模拟了片状加热器硅晶体生长炉中的磁场和电磁力情况,采用有限元法对三相交流电产生的电磁场进行了三维数值求解,并进行了实验验证。结果表明:硅熔液在交变磁场下所受电磁力的空间分布呈周向性,且硅熔液边角处的电磁力最大,而不同电压相序下的电磁力方向是相反的,从而也导致了硅熔液的不同流动,最终模拟结果与实验现象符合良好。本文为进一步研发铸锭方式下进行的硅晶体生长技术提供了有价值的借鉴。

过冷度对硅晶体取向特征及晶粒尺寸的影响

针对不同过冷度对应的晶体生长方向和形态的不同,采用自行研制的多晶硅铸锭炉通过控制底部热门的换热量,获得不同固液界面过冷度条件下的硅晶体,并进行对比分析。结果表明:在过冷度较大条件下易获得晶粒尺寸大,定向凝固效果好,生长方向垂直于生长界面的硅晶体。

硅熔体弯曲液面附加压强计算及齿状坩埚参数设计

提出了具有齿状结构的坩埚设计方案,通过计算硅熔体弯曲液面的附加压强得出相应的计算模型。结果表明,此模型计算出采用良好涂层的齿状坩埚所需的齿状夹角较小,该特性使设计并制造齿状坩埚存在一定的技术难度。最后由该计算结果进一步解释了硅液溢流的现象和原因。