【晶体薄膜生长中的对流传热问题及有限体积数值模拟方式研究】付姝莉.pdf

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晶体薄膜生长中的对流传热问题 及有限体积数值模拟方法研究提要 对流传热传质是晶体薄膜生长过程中遇到的一个复杂输 运现象,有效地抑制自然对流的发生是提高晶体薄膜生长均 匀性的关键所在。本文采用有限体积方法,通过求解耦合的 动量、能量的原始变量的方程组,对卧式冷壁、具有倾斜基 座的MOCVD反应器内流动和热输运现象进行了数值模拟,得到与控制参数有关的流场、压力场和温场,研究了对自然 对流的强度控制问题。本文结果为正确分析实验结果,指导 生产提供理论依据。长的速率由质量输运过程控制。外延生长过程就是质量输运过程。而质量输 运与流体流动的传热传质密切相关,因此必须从流体动力学理论出发,来研 究反应器内的流动状态,对质量输运过程进行分析以指导生产实践.衡量晶体的质量一般有三个方面,即纯度、均匀性和完整性。亦即要求 晶体内无用的杂质越少越好,有用的杂质分布均匀,且位错密度在充许的范 围内。在此基础上,还希望晶体生长得越大越好。随着电子技术的发展,生 产集成电路的部门对大尺度高质量的晶体薄膜要求不断提高,这就要求晶 体材料的生产部门迅速改善工艺,以满足需要.1.