四极磁场下大尺寸直拉硅单晶生长三维数值模拟

来源期刊：材料热处理学报2015年第9期

论文作者：张晶 刘丁 赵跃 惠一龙 姜雷

文章页码：238 - 243

关键词：直拉硅单晶;非轴对称性;四极磁场;数值模拟;

摘    要：在大尺寸直拉硅单晶生长过程中,针对水平磁场单方向磁力线分布引起的熔体温度分布非轴对称特征,提出了一种双磁力线结构的磁场——四极磁场。为准确描述非轴对称磁场作用下晶体生长过程,采用三维数值模拟方法,建立了四极磁场下二维/三维混合热场模型的边界条件,并将三维数值模拟结果与水平磁场作以对比。结果表明,四极磁场降低了熔体内部温度的非轴对称性;增加磁感应强度有利于增加熔体自由表面附近温度分布的均匀性,但对固液界面形状调节作用不明显;强磁场环境下,提高晶体旋转速度有利于改变固液界面凹凸程度,改善固液界面形态的非轴对称性。