【摘 要】
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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
【机 构】
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南昌大学机电工程学院; 新余学院新能源科学与工程学院; 江西省高等学校硅材料重点实验室;
【基金项目】
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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)
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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。
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