بررسي عددي تغييرات فصل مشترك بلور- مذاب نسبت به سرعت چرخش بلور در مراحل ابتدائي رشد بلور به روش چكرالسكي

Numerical investigation of the crystal-melt interface with respect to the crystal rotation rate in the initial stages of the Czochralski crystal growth

در اين مقاله، تاثير چرخش بلور اوليه روي مشخصات فصل مشترك بلور- مذاب و همچنين ميدان هاي جريان و دما در رشد بلور اكسيدها براي مراحل اوليه رشد، از طريق روش محاسبات عددي مطالعه شده است. به منظور تحليل شكل اين فصل مشترك و مكانيسم انتقال حرارت در يك سيستم چكرالسكي، يك مجموعه از شبيه سازي هاي نيمه پاياي دو بعدي با استفاده از روش ا لمان هاي متناهي براي مقادير مختلف آهنگ چرخش بلور اوليه ωseed = 0−30 انجام گرديد. نتايج بيانگر نقش مهم چرخش بلور اوليه روي فصل مشترك بلور- مذاب در مراحل اوليه رشد مي باشد.

In this paper, the role of seed rotation on the characteristics of the crystal-melt interface shape and temperature and flow field in the oxide Czochralski crystal growth system has been studied numerically for the initial stages. Based on the finite element method, a set of two-dimensional quasi-steady state numerical simulations were carried out to analyze the seed-melt interface shape and heat transfer mechanism in a Czochralski furnace with different seed rotation rates: ωseed = 0−30 rpm. The results presented here demonstrate the important role played by the seed rotation for influencing the shape of the crystal-melt interface during the seeding process.