本文通過建立多晶硅凝固生長過程中溫度場-流場-應力場等多物理場耦合模型,研究了真空定向凝固過程中自然對流及由熔體表面張力引起的Marangoni效應對多晶硅生長的影響。模擬結果表明,Marangoni效應增強了硅熔體的流動和對流換熱系數(shù),因此對多晶硅的傳熱特性有顯著影響。流速的增大使硅熔體的溫度分布更加的均勻,徑向溫度梯度減小,從而導致了固液界面更加的平坦,有利于晶體柱狀晶的長成。而隨著硅晶體溫度梯度的增大,硅錠中的熱應力也隨之增大。在下拉速率為10μm/s時,硅錠有著較好的質(zhì)量,并通過XRD檢測發(fā)現(xiàn),在整個多晶硅真空定向凝固的過程中,晶體(111)面是占據(jù)絕對的生長優(yōu)勢。實驗結果側(cè)面的驗證了數(shù)值模擬結果的可靠性�；贛arangoni效應,本文通過建立不同下拉速率(5 μm/s,10 μm/s,15 μm/s)多晶硅真空定向凝固過程中的傳熱-流動-應力多物理場耦合模型,研究了下拉速率對多晶硅硅錠質(zhì)量的影響。模擬結果表明:Marangoni效應的存在會使熔體的流速增大,硅料的傳熱因此發(fā)生較大的轉(zhuǎn)變;隨著下拉速率的增大,硅料的軸向溫度梯度與晶體間的熱應力也隨之增大;最為理想的固液界面的形...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２．全球一次能源歷年消費量??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ａｎｎｕａｌ?ｇｌｏｂａｌ?ｅｎｅｒｇｙ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ??

個小時太陽光線照射所產(chǎn)生的能量即可滿足。英國石油公司（ＢＰ）在２０１７年６??月的《ＢＰ世界能源統(tǒng)計年鑒》報告中指出，可再生能源作為２０１６年能源轉(zhuǎn)??型中的領頭羊，繼續(xù)保持高速增長，如圖１．２所示，其中增長最快的是風電（１５．６％，??１３１太瓦時）和太陽能（２９．６％，?７７....

圖１．３不同發(fā)電技術的分布??Ｆｉｇ?１．３?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ??可再生能源的增長與分布??

■曰本?■中國??圖１．４．可再生能源增長與分布??Ｆｉｇ?１，４?Ｇｒｏｗｔｈ?ａｎｄ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｒｅｎｅｗａｂｌｅ?ｅｎｅｒｇｙ??據(jù)歐洲光伏工業(yè)協(xié)會（ＥＰＩＡＭ＃６＃，總能源結構中３０％的占比將于２０３０年被??可再生能源所占據(jù)，其中光伏發(fā)電量將占據(jù)總....

圖１．４．可再生能源增長與分布??Ｆｉｇ?１，４?Ｇｒｏｗｔｈ?ａｎｄ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｒｅｎｅｗａｂｌｅ?ｅｎｅｒｇｙ??

？＂風能?？？核能??—太陽能??圖１．３不同發(fā)電技術的分布??Ｆｉｇ?１．３?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ??可再生能源的增長與分布??國家及地區(qū)增長??年增長，太瓦時??２５０????２００????—??１....

圖１．５定向凝固示意圖??Ｆｉ１．５?Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ?ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｄｉａｒａｍ??

錠的質(zhì)量有很大程度的提高。??１．５．１定向凝固技術的發(fā)展??圖１．５為定向凝固示意圖，通過坩堝在凝固過程中的軸向下拉，在硅料中建??立起軸向的溫度梯度，使熔體沿著熱流的反向進行凝固，以此來獲得特定生長取??向的多晶硅鑄錠。其中，熱流的控制是定向凝固技術中至關重要的環(huán)節(jié)，定向凝?....

本文編號：3963526