中文摘要：

本研究将利用基于曲线有限体积法的输运及相变模型，对碳化硅晶体生长过程中的电磁场、流场、温度场、热应力分布以及塑性变形进行模拟。结合我们自己研制的碳化硅生长炉，研究热应力及塑性变形等对晶体中微管及位错形成的影响，以及流体流动、热场分布、相变、化学反应、汽体组分及分压等对结晶动力学的影响。碳化硅单晶可用于制造在高温及强辐射等极端条件下工作的大功率高频电子及光电子器件，例如微波及雷达器件。碳化硅中的微管

结论摘要：

本研究利用基于曲线有限体积法的流动及输运模型，对碳化硅晶体生长过程中的电磁场、流场、温度场及热应力分布等进行了模拟。通过研究，取得了以下结果1、建立了一个基于有限元法的各向异性热弹性模型，对物理气相输运法生长的六方晶型的碳化硅晶体中的热应力进行了计算。2、利用物理气相输运(PVT)方法在感应加热炉中生长了碳化硅体晶体。进行了晶体生长模型化研究，并计算出对于足够大的生长速率所需要的惰性气体压力及温度。3、在以前提出的关于碳化硅生长的流动－动理学理论模型的基础上，求解了与结晶动理学耦合的二维两相流气体流动方程以及组分输运方程，从而得到流场以及组分浓度场。4、利用流体力学的概念，提出了关于气相生长的二维流动－动理学模型，并利用该理论解释了物理气相输运(PVT)法生长碳化硅的机理。该理论包括两部分假设碳化硅气体的输运是由组分扩散作用和固体物质膨胀性升华所产生的Stefan对流这两种机制共同支配，并且碳化硅的生长速率与生长界面碳化硅气体的过饱和度成正比。