Министерство образования Российской федерации Петрозаводский государственный университет Кольский филиал

Министерство образования Российской федерации
Петрозаводский государственный университет
Кольский филиал
факультет: Прикладная физика
кафедра: Техническая физика
специальность: теплофизика
дисциплина: Теплопередача в промышленных аппаратах
Курсовая работа
Тема: Изучение распределения гидродинамических конвективных
потоков жидкости в расплаве при выращивании кристаллов
вытягиванием из расплава.
Выполнил:
Студент 4 курса, группы № 2,
Ул Евгей Алексач.
Научный руководитель:
Бирв В. В.
Проверил:
Нив В. Г.
Апатиты
2004
1
Содержание
Введение ........................................................................................................................................... 3
1. Технология выращивания кристаллов ............................................................................................ 3
1.1 Получение кристаллов из жидкой фазы ............................................................................................. 3
1.2 Описание процесса выращивания кристаллов методом Чохральского .......................................... 3
1.3 Схема тепловых потоков и изотерм в системе расплав-кристалл ................................................... 3
1.4 Понятие индукционного нагрева ........................................................................................................ 4
2. Технологический эксперимент................................................................................................... 4
2. 1 Гидродинамика расплава .................................................................................................................... 4
2.2 Математическое моделирование процессов получения монокристаллов ...................................... 4
2.3 Численные методы расчета движений несжимаемой жидкости ...................................................... 5
2.4 Вычислительный технологический эксперимент ............................. Error! Bookmark not defined.
Заключение....................................................................................................................................... 8
Список использованной литературы: ....................................................................................................... 8
Приложение 1................................................................................................................................... 9
Приложение 2................................................................................................................................... 9
Приложение 3................................................................................................................................... 9
2
Введение
Для успешного развития электронной техники необходимым условием является
разработка прогрессивных, ……………
1. Технология выращивания кристаллов
1.1 Получение кристаллов из жидкой фазы
Для выращивания монокристаллов из расплава используются различные методы. В
основе всех их лежит направленная кристаллизация расплава, при которой зарождение и
рост кристалла при наличии ………..
1.2 Описание процесса выращивания кристаллов методом
Чохральского
Принцип метода вытягивания кристаллов из расплавов впервые был предложен
Чохральским в 1916 г. …………….
1.3 Схема тепловых потоков и изотерм в системе расплавкристалл
Для выращивания однородных по свойствам монокристаллов методом Чохральского
необходимо выполнение следующих условий: самая холодная точка должна быть расположена в
месте касания затравки с………….., а также размеры переохлажденной области расплава вблизи
фронта кристаллизации (приложение 2).
3
Рисунок 1.3. Схема ………Чохральского:
1 — кристалл; ………..
в системе расплав - кристалл показана на рисунке 1.3. Поток тепла Qн, поступающий к
тиглю от нагревателя, равен сумме потоков тепла, отводимых излучением от расплава Qир
теплопроводностью Qтк
1.4 Понятие индукционного нагрева
Индукционный нагрев — прогрессивный способ, обладающий следующими достоинствами: быстротой,
……………
2. Технологический эксперимент
2. 1 Гидродинамика расплава
Класс неоднородностей состава выращиваемых кристаллов обусловлен несовершенством
используемых технологических процессов и установок. К ним относятся неконтролируемые
во времени ……………..
2.2 Математическое моделирование процессов получения монокристаллов
Вычислительный эксперимент является эффективным средством теоретического
исследования при решении задач технологии получения монокристаллических материалов.
4
Моделирование ………..
2.3 Численные методы расчета движений несжимаемой жидкости
Рассмотрим основные численные методы решения задач о течении несжимаемой
жидкости в области с регулярными границами, покрытой прямоугольной конечно-разностной сеткой. Опишем в общих ………….
5
направления векторов течения расплава
Картины течения расплава и температурные поля для критерия Re = 100.
6
температурные поля
течение расплава (функция тока)
радиальная составляющая скорости
осевая составляющая скорости
7
Заключение
В данной работе были рассмотрены теоретические основы
Список использованной литературы:
1.
Немков В.С., нагрева. – Л. 1988.
2.
Блинов И. Г.,. – М. 1986.
3.
Таиров Ю. М., материалов. – М. 1990.
4.
Исаченко В. – М. 1981.
8
Приложение 1.
Схема установки (метод Чохральского).
…………………..
Установка состоит из следующих блоков : …………..
Приложение 2.
Устройство зоны технологического роста.
……………..
Изотермы тепл.овых потоков в расплаве………………
……………….
Приложение 3.
Основные стадии технологического процесса выращивания монокристалла
методом Чохральского………………
.
загрязнений.
..
1.
Формирование шейки монокристалла,
4. Разращивание монокристалла от размеров
представляющей собой тонкий и длинный
шейки до номинального диаметра
монокристалл.
слитка т.е………..
9