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而采用有限元法數(shù)值模擬是一種優(yōu)化單晶爐設(shè)計(jì)的重要工具。本文對(duì)采用矮加熱器的復(fù)合式熱場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了流場(chǎng)分布圖和熱場(chǎng)溫度分布圖。對(duì)新型熱屏和矮加熱器對(duì)晶體生長(zhǎng)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)工作。結(jié)果表明,新型熱屏不僅起到導(dǎo)流筒的作用,改進(jìn)了流場(chǎng),使單晶氧含量下降;而且熱屏解決了大直徑單晶生長(zhǎng)中結(jié)晶潛熱難以散發(fā)的問題,大大提高了拉晶速率,降低了生產(chǎn)成本。
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由于數(shù)值模擬提供了一個(gè)近似真實(shí)的過程,利用這一技術(shù)可以很容易的對(duì)任何類型的變化(幾何尺寸、保溫材料、加熱器、環(huán)境等)對(duì)晶體質(zhì)量的影響做出容易的判斷。數(shù)值仿真是用來(lái)獲得廉價(jià)的,完整的和細(xì)節(jié)的結(jié)晶過程,以此方法用來(lái)預(yù)測(cè)晶體生長(zhǎng),改善晶體生長(zhǎng)技術(shù)。舉例來(lái)說,對(duì)于無(wú)經(jīng)驗(yàn)人員,可以形象化展示熔體流動(dòng)的歷史點(diǎn)缺陷和熱應(yīng)力細(xì)節(jié)。所以數(shù)值仿真是一種達(dá)到較高生產(chǎn)率和較好滿足市場(chǎng)對(duì)晶體直徑,質(zhì)量要求的辦法。面向過程的仿真軟件FEMAG為用戶提供了可以深入研究的數(shù)值工具,用戶通過有效的計(jì)算機(jī)模擬可以設(shè)計(jì)和優(yōu)化工作流程。通過對(duì)單晶爐熱場(chǎng)的仿真計(jì)算,優(yōu)化設(shè)計(jì)單晶爐的機(jī)械結(jié)構(gòu),在拉晶過程中以仿真結(jié)果設(shè)定合理的理論拉晶曲線可以在實(shí)際生產(chǎn)中是完全可以生長(zhǎng)出合格的單晶硅棒。分子泵回收,真空泵回收,真空流量計(jì)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,而石墨加熱器作為加熱系統(tǒng)的核心部件,通過自身發(fā)熱作為整個(gè)熱場(chǎng)的熱量來(lái)源,因此也是整個(gè)熱場(chǎng)中為核心的部件。而加熱器的設(shè)計(jì)需要綜合考慮熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí),比較復(fù)雜,因此很多使用的加熱器都存在種種先天缺陷,造成使用時(shí)發(fā)熱不足、打火、變形過大、壽命過短等問題。下文將從加熱器的使用要求入手,分析加熱器的設(shè)計(jì)。2加熱器的工作原理與使用要求