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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • 硅凝固过程中晶粒演化的介观尺度模拟

    摘要： 我们提出了一个用于介观尺度下计算硅定向凝固过程中晶粒演化的元胞自动机模型。首先，该方法应用于具有不同熔体/晶体界面形状的测试案例。其次，我们计算了具有界面形状演化原位观测的实验案例（Tandjaoui等人，2012年），其中还包含了孪晶效应。通过我们的计算可以重现两种孪晶交替出现的现象。所使用的概率对应于在0.6K过冷度下解析推导得出的数值（Lin和Lan，2017年）。该过冷度是具有小平面的沟槽的典型值（Miller和Popescu，2017年）。

    关键词： 定向凝固、元胞自动机、多晶硅、格子玻尔兹曼方法

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 化合物半导体晶体生长过程中掺杂剂溶解度的提高

    摘要： 半导体掺杂是在半导体加工过程中，通过有意向材料中引入杂质来调整和优化其电学性能的工艺。掺杂水平存在一定上限，该上限通常对应于加工条件下掺杂剂在主体材料中的溶解度。有时，最大溶解度水平仍不足以提供所需的光电特性，此时需要更高的掺杂水平。因此，提高掺杂水平是半导体工业中的关键问题之一，尤其是对于由二元、三元及多元化合物等先进材料制成的器件。本报告设计了一种加工方法——仅需在熔体生长过程中改变一个加工参数，就能使化合物半导体的掺杂水平远超常规加工工艺所能获得的最大值，并在掺氯PbTe的熔体生长中验证了该方法。

    关键词： 掺杂剂，碲化铅，定向凝固，溶解度

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 采用定向凝固结合交变电磁场回收硅废料及其电学性能

    摘要： 本文采用交变电磁场与定向凝固法分离多晶硅尾料中的SiC和Si3N4。研究发现，在定向凝固过程中，夹杂物颗粒受多种力作用，在铸锭中心向下移动而在边缘向上移动。电磁力加速熔体流动并增强浮力，使较大颗粒被推至铸锭顶部。棒状Si3N4与块状SiC颗粒呈现共生关系。夹杂物颗粒的聚集通过糊状区效应和短路扩散作用吸附金属杂质（尤其是挥发性金属）。采用回收硅制备的太阳能电池（Al-BSF工艺）平均转换效率达18.56%，满足光伏电池需求。

    关键词： 碳化硅，交变磁场，定向凝固，氮化硅，多晶硅

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 激光浮区熔融法制备的刻面状Al2O3/Er3Al5O12共晶原位复合陶瓷的微观结构控制、竞争生长与析出规律

    摘要： 研究了在不同凝固速率和成分范围内Al2O3/Er3Al5O12共晶/非共晶组织的微观结构控制与竞争生长行为。观察到微观组织形貌从完全共晶向共晶+粗大Er3Al5O12相、再向共晶+Er3Al5O12枝晶的渐变现象，并评估了相应影响因素。通过比较不同组织形态的界面温度，分析了单相Al2O3（或Er3Al5O12）枝晶与共晶的竞争生长关系，并绘制了耦合生长区域图。在快速凝固条件下（Al2O3-17.5 mol% Er2O3亚共晶体系）可获得完全共晶组织，根据实测共晶间距（~150 nm）估算的起始生长速率（~0.94 × 104 μm/s）与基于竞争生长理论计算结果（~1.27 × 104 μm/s）高度吻合。探讨了当共晶间距从微米级（<10 μm）细化至纳米级（~20 nm）时，组织从不规则共晶向规则共晶的转变过程及其可能的共晶间距调控机制。

    关键词： 竞争性生长、定向凝固、微观结构控制、析出规律、氧化物陶瓷

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 光伏硅定向凝固过程中碳分布与沉淀的数值模拟

    摘要： 采用数值模拟方法研究多晶硅定向凝固过程中的碳分布与析出行为。针对垂直布里奇曼法(VGF)系统中生长的直径6厘米硅锭，计算了不同初始碳污染等级原料的凝固过程。通过将数值计算获得的浓度分布曲线与文献实验数据对比，本研究估算出了控制硅熔体中碳析出的未知反应速率系数。数值结果表明：生长速率对界面偏移、熔体对流及碳析出具有显著影响。研究发现，即使以较高生长速率(1-2厘米/小时)凝固，低碳污染熔体(<101?原子/立方厘米)生长的硅锭也呈现低含量碳化硅析出物；而初始碳污染较高(5×101?原子/立方厘米)的样品必须采用更低凝固速率(0.2厘米/小时)才能避免碳化硅析出物形成。

    关键词： 碳传输与沉淀，定向凝固，杂质，半导体硅，计算机模拟

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 光伏用多晶硅生长改进定向凝固工艺的数值模拟

    摘要： 采用瞬态全局模型研究了底部带槽炉对多晶硅(mc-Si)定向凝固(DS)过程的影响。数值模拟假设几何结构为完美的二维轴对称。模拟了温度分布、晶体-熔体(c-m)界面、热应力和位错密度。采用改进的换热块系统来控制坩埚底部的温度梯度。结果表明晶体-熔体界面呈凸形。使用底部带槽炉时，冯·米塞斯应力和位错密度均有所降低。本研究在DS炉换热块半径为30和60毫米的不同槽型中开展。

    关键词： 定向凝固、位错密度、热应力、硅、太阳能电池、数值模拟

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 行波磁场对n型多晶硅中磷分布的影响

    摘要： 研究了不同熔体流对多晶硅锭中磷分布的影响。通过施加行波磁?。═MF）定向凝固掺磷多晶硅（mc-Si）锭以改变轴向磷分布，沿结晶n型锭长度方向测量了电阻率分布。施加不同洛伦兹力以增强熔体搅拌，从而加速磷向熔体表面的传输?？⒘艘恢中滦途匦巫爸?，可在TMF作用下同时定向凝固4根G0尺寸（80×80×60 mm3）的mc-Si锭。生长了900克具有不同初始磷掺杂水平的锭，并将锭中掺杂剂浓度与搅拌强度相关联。磷蒸发速率显著影响mc-Si材料的轴向掺杂分布，因此该方法可作为控制和定制掺磷mc-Si锭沿轴向电阻率分布的有力工具。

    关键词： A1 定向凝固，A1 磁场，B1 半导体硅，B3 太阳能电池，A1 掺杂

    更新于2025-09-10 09:29:36

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    摘要： 研究多相多组元合金形貌发展的常用体系是定向凝固三元共晶Al-Ag2Al-Al2Cu。该体系的研究难点在于：凝固后化学元素Ag在铝相中存在较大固溶度偏移，这会显著影响观测到的相分数。这种变化对微观结构形貌的影响尚不明确。为探究这些效应，研究人员对定向凝固的三元共晶Al-Ag2Al-Al2Cu样品进行淬火、切片和系统退火处理，从而记录淬火固液界面的微观结构演变并进行定量分析。结果表明：显微照片中的相分数变化与热力学Calphad数据库的理论预测高度吻合。不同微观结构形貌对退火表现出显著差异响应——对于高度有序的链状结构，显微照片中金属间化合物棒的数量和尺寸保持恒定，证明该形貌在超过熔点96%温度下持续32小时后仍得以保留；而对于有序度较低的交叉型结构，则观察到微观结构粗化导致的形貌改变。这些发现强调了研究三元共晶Al-Ag2Al-Al2Cu时考虑凝固后效应的重要性，有助于深化对复杂共晶合金微观结构排列规律的理解。

    关键词： A1. 定向凝固，A1. 扩散，A1. 共晶，A1. 溶解度，B1. 金属

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 材料科学与工程参考?？?|| 采用悬浮区熔法生长的单晶硅 ☆

    摘要： 悬浮区熔法是目前从多晶硅制备单晶硅的最佳方法，能获得杂质最少、缺陷最低且电阻率最高的硅锭。但该工艺需优化诸多参数才能确保原料质量、熔融与凝固速率、周围环境氛围以及所用设备和部件性能等环节均能产出高品质晶体。若未经优化，所产硅的质量不会优于直拉法和定向凝固法制备的晶体，且因区熔法成本高昂，这将造成资源浪费。但随着技术进步，区熔法的高成本问题及可生产硅锭尺寸的限制终将得到解决。

    关键词： 硅锭，单晶硅，定向凝固，直拉法，悬浮区熔法

    更新于2025-09-10 09:29:36