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多晶硅定向凝固过程中晶体内热应力场的数值模拟
  • ISSN号:1001-3814
  • 期刊名称:热加工工艺
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]南昌大学机电工程学院,江西南昌330031, [2]新余学院新能源科学与工程学院,江西新余338004, [3]江西省高等学校硅材料重点实验室,江西新余338004
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51164033); 江西省自然科学基金资助项目(20132BAB206021); 江西省高等学校科技落地计划项目(KJLD12050); 江西省教育厅科学技术研究项目(12747、11739、12748); 江西省科技支撑计划项目(20123BBE50116)
  • 相关项目:多场耦合下冶金法制备的多晶硅定向生长研究
作者: 罗玉峰|
中文摘要:

通过基于有限元方法的Comsol Multiphysics 4.3a软件模拟了多晶硅定向凝固过程中的热应力场,分析了炉膛内温度梯度,以及坩埚底部不同倒角半径对晶体内热应力的影响。结果表明:多晶硅晶体中存在两个高热应力区,热应力最大值出现在晶体底部边缘,其次为靠近晶体顶部边缘处。当炉腔内温度梯度从3 K/cm增加到6 K/cm时,晶体内热应力的平均值从34.18 MPa增加到了56.75 MPa,热应力的平均值增加了66.03%。随着温度梯度的增加,晶体内热应力平均值增长幅度逐渐减小。当坩埚底部倒角半径从10 mm增加到20 mm时,晶体内热应力的平均值从78.12 MPa减小到了63.25 MPa,热应力的平均值减小了19.03%。随着坩埚底部倒角半径的增加,晶体内热应力平均值减小幅度逐渐降低。

英文摘要:

The thermal stress field in the polysilicon crystal was numerical simulated during directional solidification by comsol 4.3a software. The influences of temperature gradient in the furnace as well as the different radius of curvature of crucible bottom corner on the thermal stress distribution in the polysilicon crystal were analyzed. The results show that there are two high thermal stress areas in the polysilicon crystal. The maximum thermal stress is located at the edges near the bottom of the crystal and the top of the crystal. When the temperature gradient in the furnace increases from 3 K/cm to 6 K/cm, the average thermal stress in the polysilicon crystal increases from 34.18 MPa to 56.75 MPa, increased by 66.03%. As the increase of the temperature gradient, the average thermal stress in the polysilicon crystal decreases gradually. When the radius of curvature of crucible bottom corner increases from 10 mm to 20 mm, the average thermal stress in the polysilicon crystal decreases from 78.12 MPa to 63.25 MPa, decreased by 19.03%. As the increase of the radius of curvature of crucible bottom corner, the average thermal stress in the polysilicon crystal decreases gradually.

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期刊信息
  • 《热加工工艺》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国船舶重工集团公司
  • 主办单位:中国船舶重工集团公司热加工工艺研究所中国造船工程学会船舶材料学术委员会
  • 主编:李斌
  • 地址:陕西省兴平市44信箱
  • 邮编:713102
  • 邮箱:rjggy@163.com
  • 电话:029-38316271 38316273
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-3814
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1133/TG
  • 邮发代号:52-94
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双百期刊,全国优秀科技期刊,全国优秀国防科技期刊,中国船舶工业总公司优秀科技期刊,陕西省优秀科技期刊,全国中文核心期刊,中国科技核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27308