王晓丁
,
李明伟
,
曹亚超
,
刘玉姗
人工晶体学报
本文采用有限容积法,对KDP晶体生长过程中溶液的流动和物质输运进行了数值模拟.结果表明:随着入口溶液流动速度的增大,籽晶的上表面因自然对流而引起的抽吸作用减小,表面过饱和度的最小值沿x正向发生右移,其上表面的剪切力先减小后增大.随着入口溶液过饱和度的增大,籽晶上表面剪切力增大.不同尺寸的籽晶表面过饱和度的分布差异较大.籽晶的生长边界层厚度与溶液流动密切相关,入口溶液流动速度越大,厚度越小,但其受入口溶液过饱和度的影响较小.
关键词:
KDP晶体
,
数值模拟
,
表面过饱和度
,
剪切力
,
生长边界层
徐赞瑜
,
李明伟
,
王正乾
,
王晓丁
材料科学与工程学报
采用低雷诺数κ-ε紊流模型,模拟了直拉法坩埚内加入间壁后硅熔体的流动和氧的输运情况.分析了不同的间壁长度、间壁位置、晶体转速、坩埚转速和温度边界条件对流场和浓度场的影响.结果表明:变化间壁的长度和位置,硅熔体流动有较大的变化;间壁的长度变短,熔体-晶体界面的氧浓度增加;增加间壁与坩埚中心轴的距离,熔体-晶体界面的氧浓度降低;增加晶体转速或坩埚转速能提高熔体-晶体界面氧浓度的径向分布均匀性;增加坩埚侧壁与熔体-晶体界面的温差,流动增强,熔体-晶体界面的氧浓度增大.
关键词:
直拉法
,
间壁
,
紊流模型
,
数值模拟
,
硅
曹亚超
,
李明伟
,
喻江涛
,
王晓丁
,
朱廷霞
人工晶体学报
ADP晶体{100}面族生长的实时与非实时AFM(Atomic Force Microscopy)研究表明,其相变驱动力为0.01～0.04kT/ωs时,ADP晶体(100)面的平均面粗糙度和均方面粗糙度均不到0.3 nm,小于该晶面间距0.75 nm,微观结构表现为光滑界面,与夫兰克模型、特姆金模型相符,并观测到螺位错生长;在相变驱动力为0.053～0.11kT/ωs时,ADP晶体的(100)面的平均面粗糙度和均方面粗糙度介于1.8～4.2 nm,大于该晶面间距0.75 nm,微观结构粗糙度增加,趋向于粗糙界面,可用特姆金的弥散界面模型解释,界面上观测到多二维核生长.
关键词:
相变界面
,
微观结构
,
粗糙度
,
相变驱动力
,
AFM
王正乾
,
李明伟
,
徐赟瑜
,
王晓丁
材料科学与工程学报
采用低雷诺数/κ-ε湍流模型,模拟了双坩埚LEC法砷化镓熔体的流动与传热传质.分析了不同晶体转速、内坩埚转速、外坩埚转速条件下的熔体流动与传热,获得了考虑溶质分凝效应后的Si掺杂在砷化镓熔体中的分布.结果表明:随着晶体转速的增大,生长界面附近等温线更加平直且等温线密度增大;随着内坩埚转速的增大,生长界面附近等温线凸向熔体:外坩埚转速对生长界面等温线形状影响很小;Si在熔体中的质量浓度梯度除生长界面和补充熔体进口处较大外.主要集中在小管内及其附近.
关键词:
液封提拉法
,
质量浓度
,
数值模拟
,
双坩埚
喻江涛
,
李明伟
,
曹亚超
,
王晓丁
,
程旻
功能材料
ADP晶体{100}面族生长的实时与非实时AFM(atomic force microscopy,AFM)研究表明,过饱和度σ处于0.005～0.04,生长温度介于293～313K之间时,晶面上观察到位错生长丘和其它晶体缺陷所形成的生长丘,晶面主要为台阶推进方式生长;位错生长丘上空洞的出现与位错弹性理论相符;随过饱和度σ降低,台阶形貌会发生相应变化;生长温度为298K时,台阶棱边能不小于6.2×10-7J/cm2.
关键词:
ADP晶体
,
生长丘
,
台阶
,
台阶棱边能
,
AFM
喻江涛
,
李明伟
,
王晓丁
工程热物理学报
运用原子力显微术AFM (atomic force microscopy, AFM)观察了ADP晶体生长时相界面上动态微观形貌的变化并测算了台阶传播速率.实验结果表明,在相变驱动力介于0.005～0.05κT/ωs,生长温度介于20～40℃之间时,相变界面表现出台阶面的基本特征;相变界面上台阶推移的动力学系数体现出溶质输运趋向于体扩散控制;微晶融合的过程说明ADP晶体生长中,微晶融入与大分子晶体的同类过程有所不同,不会形成晶体缺陷.
关键词:
相变界面
,
相变驱动力
,
台阶
,
扩散
,
AFM
喻江涛
,
李明伟
,
王晓丁
功能材料
ADP晶体{100}面族微观形貌的非实时AFM(atomic force microscopy,AFM)成像表明,过饱和度σ=0.053时,晶面上出现二维成核生长;随σ增加至0.11,二维岛数量急剧增加,尺寸减小,分布渐趋均匀,二维成核生长逐渐增强,界面呈现出由光滑向粗糙转变的特征;各二维岛形状趋近于长条形,表现出各向异性,长轴平行于[001]晶向;二维岛上有单分子高度的台阶和台阶聚并后高度为2～3nm的大台阶;二维岛间融合时取向相同;σ=0.053时,融合后所形成的较大二维岛的生长呈现出周边快中心慢的情况,将可能导致产生晶体缺陷.
关键词:
ADP晶体
,
二维岛
,
过饱和度
,
AFM
