大尺寸碳化硅單晶生長環(huán)境研究

編號：NMJS08166

篇名：大尺寸碳化硅單晶生長環(huán)境研究

作者：李鵬程 馮顯英 李沛剛 李慧 宗艷民

關(guān)鍵詞： 物理氣相輸運法 碳化硅 數(shù)值模擬 溫度場 氣相流場

機構(gòu)： 山東大學(xué)機械工程學(xué)院 山東大學(xué)高效潔凈機械制造教育部重點實驗室 山東天岳先進科技股份有限公司

摘要： 針對基于物理氣相輸運法的碳化硅(SiC)單晶生長系統(tǒng),考慮對流換熱的影響建立了傳熱與傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型,并采用數(shù)值模擬的方法研究了其生長系統(tǒng)內(nèi)的溫度場與氣相流場。研究表明:坩堝內(nèi)溫度、溫度梯度以及加熱效率隨線圈匝間距與線圈直徑的增加而逐漸降低。旋轉(zhuǎn)坩堝可有效解決因線圈螺旋形狀而導(dǎo)致的溫度場不均勻性。通過不斷調(diào)整線圈與坩堝之間的相對高度,可保證高品質(zhì)晶體生長所需的最優(yōu)溫度場環(huán)境。此外,坩堝內(nèi)徑尺寸的增加,會加劇其內(nèi)部自然對流效應(yīng)。