中文摘要：

本世纪是以信息技术为核心的时代，信息技术的发展和提高迫切需要高质量半导体单晶硅,如何提高单晶硅质量是科技界广泛关注的焦点。提拉法单晶硅生长是一个多组元多相系中具有相转变及热质传递的耦合非平衡热力学过程，对生长炉内各输运过程特性和规律的研究认识是设计理想的生长炉，生长出高质量单晶硅的条件，具有重要的学术意义和应用前景。本项目提出一种新型的单晶硅生长炉,系统深入研究生长炉内热量、动量和质量输运特性，重点研究:(1)子结构对炉内温度场特别是对晶体中热应力的影响；(2)子结构对熔体流动特性的影响及熔体流动稳定性分析,(3)子结构对熔体内物质输运特性的影响;(4)开展气体剪切冲刷流体对流体流动特性影响的实验；(5)耦合不可逆过程非平衡热力学研究方法探讨。为设计出更理想的单晶硅生长炉提供依据。

结论摘要：

本世纪是以信息技术为核心的时代，信息技术的发展和提高迫切需要高质量半导体单晶硅,如何提高单晶硅质量是科技界广泛关注的焦点。提拉法单晶硅生长是一个多组元多相系中具有相转变及热质传递的耦合非平衡热力学过程，对生长炉内各输运过程特性和规律的研究认识是设计理想的生长炉，生长出高质量单晶硅的条件，具有重要的学术意义和应用前景。本项目系统深入地研究了生长炉内热量、动量和质量输运特性，重点开展了各操作条件（包括晶体和坩埚旋转、提拉速度、磁场强度、添加的子结构等）下熔体流动特性及其流动稳定性、晶体中的热应力分布以及熔体内物质输运三方面的研究，获得了一些创新性的对工程实际有指导意义的研究结果。项目也关注和硅熔体一样具有低Prandtl数的其它半导体材料晶体生长中的输运特性。到目前为止，共发表论文20篇，其中3篇被SCI收录，5篇次被EI收录。获重庆市自然科学奖三等奖1项。建成非平衡热力学相变机理实验室，培养博士和硕士研究生共12人。