In basic processumSiccristallum incrementum dividitur in sublimationem et compositionem materiarum rudium in caliditate, translationem gasi phases substantiarum sub actione clivi temperaturae, et recrystallizationis incrementi gasi Phase substantiarum in semine crystalli. Ex hoc, in tres partes divisum est uasculum interius: materia rudis, gazophylacium incrementum et crystallum semen. Numeralis simulatio exemplar est instructum secundum ipsam resistentemSicunicum cristallum instrumentum incrementum (vide figura 1). In calculi fundouasculumest 90 mm ab imo calefacientis lateris, summa temperatura uasis 2100 ℃, materia rudis diametri est 1000 µm, raritas 0,6, incrementum pressionis 300 Pa, incrementum tempus 100 h. . Crassitudo PG 5 mm est, diametro aequalis diametro interiori uasculi, et sita 30 mm super materia rudis. Sublimatio, carbonizatio et recrystallization processus zonae materialis rudis in calculo considerantur, et motus inter substantias PG et gas gasi non consideratur. Calculum relatum corporis proprietatis parametri ostenditur in Tabula 1 .
Figura 1 Simulatio calculi exemplar. (a) Scelerisque campi exemplar ad crystalli incrementum simulationis; b) Division areae internae uasculi et problematum physicorum cognatorum
Mensam I Quidam physica parametri in calculi
Figura 2(a) ostendit temperiem structurae PG continentis (pro structurae I) altiorem esse quam structurae liberae PG (pro structurae 0) infra PG, inferiorem quam structurae 0 supra PG. Suprema temperatura gradiens crescit, PG ut agens calidum insulating agit. Secundum figuras 2(b) et 2(c), gradus articulationis et radialis temperaturae structurae 1 in zona materia rudis minora sunt, temperatura distributio magis uniformis et sublimatio materiae plenior est. Dissimilis zonae rudis materialis, Figura 2(c) ostendit ampliorem esse caliditatem radialem gradientis in semine crystalli structurae, quae causari potest ex diversis rationibus diversi caloris translationis modorum, quae adiuvat crystallum cum convexo interfacie crescere. . In Figura 2(d), temperatura diversis positionibus in uase crescens inclinatio ostendit progressionem incrementi, sed temperatura differentia inter structuram 0 et structuram 1 paulatim decrescit in zona materia rudi et sensim crescit in thalamo augmenti.
Figure 2 Temperature distribution and changes in the uas. a) Temperatura distributio intra uas structurae 0 (reliquit) et structura 1 (recte) ad 0 h, unitas: ℃; b) Temperature distributio in media linea uasculi structurae 0 et structura 1 ab imo materiae rudis ad cristallum seminis 0 h; (c) Temperature distributio a centro ad marginem uasculi super superficiem cristalli seminis (A) et superficiei rudis materiae (B), mediae (C) et ima (D) ad 0 h, axis horizontalis r est semen cristalli radii pro A, et areae rudis radii pro B~D; d) Temperature in centro partis superioris (A), superficiei rudis materiae (B) et mediae (C) incrementi camerae structurae 0 et structurae 1 ad 0, 30, 60, 100 h.
Figura 3 oneraria materialia diversis temporibus in uasculo structurae 0 et structurae ostendit 1. Phase gasi materiae fluere rate in materia rudis area et incrementum camerae cum augmento positionis auget et materia oneraria sicut progressus incrementa hebetat. . Figura 3 etiam ostendit sub condicione simulationis materiam primam graphitizes in pariete lateris uasis et deinde in fundo uasculi. Praeterea in superficie materiae rudis fit recrystallization et paulatim crescit incremento progressus. Figurae 4(a) et 4(b) ostendunt materiam fluere rate intra materiam rudis decrescentem sicut incrementa progressus, et fluxus materialis in 100 h circa 50 momentum primi; attamen, rate fluens relative magna est ad marginem propter graphitizationem materiae rudis, et rate fluens ad oram plus quam 10 times quae rate fluit in area media ad 100 h; praeterea effectus PG in structura 1 efficit fluxus materiae in materia rudis structurae 1 inferior quam structurae 0. In Figura 4(c), materia fluxus tam in materia rudis quam in materia. incrementum camerae paulatim debilitant sicut incrementa incrementa, et materia fluens in materia rudis areae pergit decrescere, quae causatur per aperitionem canalis fluens in ore uasis et obstructione recrystallizationis in summo; in thalamo incremento, materia fluens rate structurae 0 celeriter decrescit in initiali 30 h ad 16%, et solum 3% in subsequenti tempore decrescit, dum structura 1 relative stabilis manet per processum incrementum. Ideo PG adiuvat ad stabiliendum rate fluxum materialem in incrementi cubiculo. Figura 4(d) comparat fluxum materiae ad frontem cristalli incrementi. In primo momento et 100 h, oneraria materialia in zona incrementi structurae 0 fortior est quam in structura 1, sed semper alta area fluit rate ad marginem structurae 0, quae in margine ad incrementum nimis . Praesentia PG in structura 1 efficaciter hoc phaenomenon supprimit.
Figura 3 Materia fluxus in cacabum. Streamlines (reliquit) et velocitas vector (right) gasi materialis onerariae in structuris 0 et 1 diversis temporibus, velocitas vectoris unitatis: m/s
Figure 4 Changes in material flow rate. (a) Mutationes in materia fluunt rate distributio in media materia rudis structurae 0 ad 0, 30, 60, et 100 h, r est radius areae rudis materiae; b) Mutationes in materia fluunt rate distributio in media materia rudis structurae 1 ad 0, 30, 60, et 100 h, r est radius areae rudis materiae; (c) Mutationes in materia fluunt rate intra gazophylacium incrementum (A, B) et intra materia rudis (C, D) structurarum 0 et 1 super tempus; (d) Materia fluxus rate distributio prope semen cristallium structurarum superficies 0 et 1 ad 0 et 100 h, r est semis cristalli radius.
C/Si afficit stabilitatem crystallinum et defectum densitatis crystallini SiC incrementum. Figura 5(a) comparat C/Si rationem distributionis duarum structurarum in primo momento. Ratio C/Si paulatim decrescit ab imo ad summum uasculi, et C/Si ratio structurae 1 semper altior quam structurae 0 diversis positionibus. Figurae 5(b) et 5(c) ostendunt rationem C/Si paulatim augeri cum augmento, quod se habet ad incrementum temperaturae internae in ulteriore incrementi stadio, amplificationem graphitizationis materiae rudis, ac reactionem Si. components in gas phase cum graphite uasculo. In Figura 5(d), rationes C/Si structurae 0 et structurae 1 longe diversae sunt infra PG (0, 25 mm), sed paulo supra PG (50 mm) diversae, differentiaque paulatim augetur ac cristallum appropinquat. . In genere, C/Si ratio structurae 1 altior est, quae adiuvat ad stabiliendum crystallum formam ac probabilitatem periodi transitus minuendam.
Figure 5 Distribution of C/Si and changes of C/Si. (a) C/Si ratio distributionis in vasculis structurae 0 (reliquit) et structura 1 (recte) ad 0 h; c/Si ratione diversarum distantiarum a centro rectae uasculi structurae 0 diversis temporibus (0, 30, 60, 100 h); c) C/Si ratione diversarum distantiarum a centro rectae uasculi structurae 1 diversis temporibus (0, 30, 60, 100 h); (d) Comparatio C/Si rationis ad diversa distantia (0, 25, 50, 75, 100 mm) a centro lineae uasculi structurae 0 (lineae solidae) et structura 1 (linea elisa) diversis temporibus (0; 30, 60, 100 h).
Figura 6. ostendit mutationes in particula diametri et porositatem regionum materialium duarum structurarum rudis. Figura ostendit materiam diametri rudis minui et porositas augeri iuxta murum uasculi, et extremitas porositas augere pergit et particula diametri decrescere pergit dum incrementa incrementa facit. Porositas maxima est circa 0.99 in 100 h, minima particula diametri circiter 300 µm. Particula diametri crescit et porositas decrescit in superficie materiae rudis superioris, recrystallizationi respondens. Crassitudo areae recrystallizationis augetur ut incrementa progreditur, et magnitudo particulae ac porositas variatur. Particula maxima diametri plus quam 1500 µm attingit, minima poros est 0.13. Praeterea, cum PG temperatura materiae rudis areae et gasorum supersaturationis parvam auget, recrystallizationis crassitudo superioris partis rudis materiae structurae 1 parva est, quae rudis materiae utendo rate melioratur.
Figura 6 Mutationes in particula diametri (sinistrae) et porositas (recte) materiae rudis structurae 0 et structura 1 diversis temporibus, particula diametri unitatis: μm
Figura 7 ostendit structuram 0 inflexionis in principio incrementi, quod referri potest ad nimiam rate fluens materialis causatam graphitizationem in ore rudis materiae. Gradus inflexionis debilitatur in processu sequenti incrementi, qui respondet mutationi fluere materiali in fronte structurae cristalli incrementi 0 in Figura 4 (d). In structura 1, effectu PG, crystallum interface inflexionis non ostendit. Praeterea PG etiam incrementum rate structurae 1 signanter inferior quam structurae facit 0. Centrum crassitudo crystalli structurae 1 post 100 h tantum 68% structurae 0 est.
Figurae 7 Interface mutationes structurarum 0 et structura 1 crystallorum ad 30, 60, et 100 h
Crystal incrementum peractum est sub conditionibus processus simulationis numeralis. Crystalla e structura 0 creverunt et structura 1 in Figura 8(a) et Figura 8(b), respective monstrantur. Crystallus structurae 0 interfaciem concavam ostendit, cum undulatione in area media et Phase transitum in margine. Superficies convexitas quemdam gradum inhomogeneitatis repraesentat in onerariis materiarum gas-phasianarum, et transitus periodi occurrens rationi humili C/Si respondet. Interfacies cristalli structurae 1 concretae leviter convexae, nullus transitus Phase inventus est, et crassitudo 65% crystalli sine PG est. In genere, cristallina incrementa respondenti simulationi eventus respondent, maiore cum differentia caliditatis radialis in cristallo structurae mediante 1, incrementum celeri in margine supprimitur et altiore materiae fluere rate tardius est. Altiore inclinatio consentaneum est cum eventis simulationis numeralis.
Figure 8 SiC crystallis adultae sub structura 0 et compages 1
conclusio
PG ad emendationem altioris caliditatis materiae rudis areae et emendationem temperationis axialis et radialis uniformitatis, plenam sublimationem et utilium materiae rudis promovens; ad summum et imum temperatura differentia auget, et clivus radialis seminis cristalli superficiei augetur, quod adiuvat ad incrementum interfaciei convexi conservandum. In terminis translationis massae, introductio PG reducit ad altiorem molem transferendi ratem, fluxus materialis in conclave incrementum continens PG minus cum tempore mutat, et tota incrementa stabilior est. Eodem tempore, PG etiam efficaciter vetat eventum nimiae in ore transferre massam. Praeterea PG etiam auget rationem C/Si incrementi ambitus, praesertim in margine anteriore seminis cristalli interfaciei, quod adiuvat reducere eventum Phase mutationis in processu incrementi. Eodem tempore, velit scelerisque effectus PG reducit eventum recrystallizationis in superiore parte materiae rudis quodammodo. Pro incremento crystalli, PG tardat rate incrementum crystallum, sed incrementum interface magis convexum est. Ergo PG est efficax media ad emendare incrementum environment SiC crystallis et optimize crystalli qualitas.
Post tempus: Iun-18-2024