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基于ANSYS軟軸型單晶爐提拉系統晃動分析\人工晶體是太陽能光伏發電產業和半導體行業發展所需的核心原材料,單晶爐是制造人工晶體的設備,目前的單晶爐大部分采用軟軸提拉系統。由于受到液/固相變規律的制約,單晶爐在實際工作中要求提拉機構既要做旋轉運動,又要做上升運動,同時還要保持速度穩定,對中性好,不能出現蠕動和擺動。提拉系統的晃動會引起生長瞬間微觀擴散層的變化,造成有效分凝系數的變動,導致微觀摻雜劑濃度分布的徑向不均勻,引起對流情況不穩定,導致生長時固液界面過冷度的變化,為枝晶生長提供條件[1],會嚴重地影響單晶體的內在品質。
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本文從晶體生長物理基礎和流體力學的基本理論出發,結合硅單晶制備過程中熱質輸運的分析,采用實驗和數值分析相結合的方法,以大直徑硅單晶制備為主要研究對象,研究熱場結構、控制參數和外加磁場對大直徑硅單晶生長的影響。通過數值分析的手段,研究了結構參數和控制參數對晶體生長特性的影響,確定了晶體制備的工藝條件;采用28inch和32inch熱場制備出400mm和45 分子泵回收,真空泵回收,真空流量計回收,plc編程回收,控制屏回收,離子泵回收,渦輪分子泵回收,螺桿真空泵回收,渦旋高真空泵回收,生長Φ8“直拉硅單晶Φ8”熱場研究及數值模擬\隨著科學的飛速發展,出于提高生產率、降低成本的目的,器件廠家隨著生產規模的擴大逐步要求增大硅片直徑。硅單晶直徑增大后,大熔硅體積、嚴重的熱對流使單晶氧含量增大。晶體直徑的增大也使結晶潛熱的散發更加困難,結晶速率難以提高。為了解決這兩個問題,本文在國產TDR-80單晶爐的基礎上,對熱場進行了局部改造,施加了新型加強復合式熱屏。有限元法是一種能求得許多工程問題近似解的數值分析方法。由于拉單晶過程中投料量較大,爐體結構復雜、造價昂貴,所以拉晶實驗成本太高。