彭岚
,
周灵敏
,
李友荣
,
文锦雄
工程热物理学报
为了了解勾形磁场对CdZnTe晶体生长质量的影响,利用有限元法对坩埚内的热量和动量传递过程进行了全局数值模拟。假定熔体和气相中的流动都为准稳态轴对称层流,研究了B_o（磁场轴线与晶体-坩埚界面的交点的磁场强度的轴向分量）为0 T,0.5 T,1.0 T,1.5 T,2.0 T,2.5 T,3.0 T时的CdZnTe晶体生长过程。结果表明：勾形磁场能有效抑制熔体内的流动,会产生由洛仑兹力、表面张力和浮力共同驱动的涡胞。随着磁场强度的增加,传热向导热型转变,熔体内最大流函数逐渐减小,抑制作用增强。
关键词:
分离结晶
,
勾形磁场
,
CdZnTe晶体
,
全局模拟
,
有限元法
彭岚
,
龚欢
,
李友荣
,
屠竞毅
,
于鑫
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.01.011
为了更好地了解勾形磁场对分离结晶法制备 CdZnTe 晶体过程中熔体热毛细对流的影响,采用有限差分法对熔体内的热量和动量传递进行数值模拟.假定熔体为不可压缩牛顿流体,熔体的高径比为1,狭缝自由表面无因次宽度为0．1,研究了不同 Ma 数下,Ha 数分别为0、45、90、135时的 CdZnTe 晶体生长过程.结果表明,勾形磁场能够有效地抑制熔体内部的对流,并且随着磁场强度的增加,抑制作用增强,熔体内部流动减弱.
关键词:
分离结晶
,
勾形磁场
,
CdZnTe晶体
,
热毛细对流
,
数值模拟
彭岚
,
文锦雄
,
李友荣
,
李震
功能材料
借助有限元法,在常重力条件下对分离结晶过程进行全局数值模拟,研究了狭缝宽度及坩埚半径对CdZnTe晶体生长过程中整体传热与流动特性的影响。模拟结果表明系统内传热特性、熔体流型与狭缝宽度及坩埚半径密切相关：（1）狭缝宽度对分离结晶有决定性的作用,当狭缝宽度较小时,气-液弯界面两端的温差很小,导致增大晶体重新粘附于坩埚壁面的风险;随着狭缝宽度的增大,流动不稳定性增加,很难保持稳定的气-液弯界面形状,增加了实现晶体稳定生长的难度;（2）随着坩埚半径增大,Marangoni对流对熔体流动影响逐渐增大,结晶界面附近的熔体流动不稳定性增加,这不利于晶体的稳定生长。
关键词:
狭缝宽度
,
坩埚半径
,
分离结晶
,
全局数值模拟
,
CdZnTe晶体
徐亚东
,
介万奇
,
王涛
,
俞鹏飞
,
杜园园
,
何亦辉
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00359
采用红外透过显微镜(IRTM)观察了不同条件下生长的CdZnTe晶体中微米级富Te颗粒. 结合实际生长条件分析了不同富Te颗粒的产生以及形态演化. 通过低温光致发光(PL)谱研究了CdZnTe晶体中杂质、缺陷的状态, 以及晶体的结晶质量, 并测试了相应晶体的电阻率. 归纳出不同富Te颗粒的产生与对应晶体10K温度下PL谱中特征发光峰之间的关系. 研究表明:富Te条件下生长的晶体存在圆形、六边形以及三角形富Te颗粒,PL谱中(D0,X)峰强度占主导;按化学计量比生长的晶体存在十字交叉的富Te颗粒,PL谱中DAP峰强度占主导;Cd过量生长的晶体存在星形富Te颗粒, PL谱中(D0,X)半峰宽较宽.
关键词:
CdZnTe晶体
,
infrared transmission microscopy
,
Te-rich particles
,
PL spectra
俞鹏飞
,
介万奇
人工晶体学报
以Cd_(1-y)Zn_y合金作退火源,对采用改进的垂直布里奇曼法(MVB)生长的In掺杂的Cd_(0.9)Zn_(0.1)Te晶片进行退火改性.结果表明:与退火前相比,退火后晶片的成分均匀性提高,Cd、Zn和Te三种元素的含量更接近理想的化学计量比,平均红外透过率由12%提高到59%,电阻率从3.5×10~6 Ω·cm提高到5.7×10~9 Ω·cm,且在PL谱中出现了代表晶体质量的(D~0,X)发光峰.在合适的条件下对低阻值In掺杂的CdZnTe晶体进行退火改性可较好的提高晶体的性能.
关键词:
CdZnTe晶体
,
退火
,
红外透过率
,
PL谱
彭岚
,
张伟
,
李友荣
,
孟海泳
工程热物理学报
本文借助有限差分法对新型分离结晶法生长CdZnTe晶体过程中熔体内部的热毛细对流进行了三维数值模拟，获得了Marangoni数、高径比及狭缝宽度等无因次参数对流动的影响。结果表明：当Marangoni数较小时，流动为稳态流动，传热以导热为主，当Marangoni数超过一定数值后，流动发展为非稳态热毛细对流，对流的影响加大，中心竖直截面上的等温线变形加剧；随着高径比的增大，下自由表面处的流胞流动强度增强；随着狭缝宽度的增大，上下自由表面处的温度梯度和速度都有所减小。
关键词:
分离结晶
,
无因次参数
,
CdZnTe晶体
,
热毛细对流
,
数值模拟
彭岚
,
张全壮
人工晶体学报
采用FLUENT软件对分离结晶Bridgman法生长CdZnTe晶体进行了全局数值模拟.模拟对象为:熔体上部边界条件分别为固壁和自由表面时两种晶体生长系统.重点考虑坩埚和晶体之间狭缝宽度e和重力对分离结晶过程的影响.在计算中分别取e=0 mm、0.5 mm和1 mm三种狭缝宽度,得到了在微重力和常重力条件下的温度分布、结晶界面形状以及流函数分布图.结果表明:在微重力条件下,当熔体上部为固壁时,随着狭缝宽度的增大,热毛细力作用增强,流动强度增强;当熔体上部为自由表面时,则与之相反.在常重力条件下,由于浮力-热毛细对流的共同作用,随着狭缝宽度的增加,流动强度逐渐减弱,有助于提高晶体生长质量.
关键词:
数值模拟
,
CdZnTe晶体
,
分离结晶
