PVT法生长大直径6H-SiC晶体感应加热对系统的影响

采用有限元分析法系统地研究了大尺寸6H-SiC晶体PVT法生长装置中感应加热线圈的不同高度和匝间距对生长腔、粉源以及晶体生长温度场的影响;分析比较了线圈不同高度和匝间距时晶体生长面径向温度梯度的变化.结果表明:在中频电源的输出功率和频率固定,盲孔内径不变的情况下,通过调整线圈匝间距和高度可以减小晶体生长面径向温度梯度,改善晶体的质量,同时又有较高的生长速率.     

用升华法生长SiC晶体的一种新颖的坩埚设计

本文提出一个用PVT法生长SiC晶体的坩埚的新颖设计.分析了生长腔中有无锥形档板对腔内及籽晶温度场的影响;比较了档板取不同厚度时SiC粉源升华面和籽晶表面的温度分布.得出了在腔内增设档板后晶体生长面的温度更趋均匀的结论;获取了随着档板厚度的增加,腔内的轴向温度梯度随之增加,但同时晶体生长面的温度也会降低的设计原则.根据计算结果,选取档板厚度等于2mm为优化参数.     

不同耦合间隙对大直径SiC晶体生长感应加热系统的影响

本文采用有限元分析方法系统地研究了大尺寸SiC晶体PVT法生长装置中的加热组件不同的耦合间隙对生长系统中的感应磁场、感生电流和焦耳热的影响;分析比较了取不同的耦合间隙时系统达到热平衡状态所需时间的不同.得出了在中频电源的输出功率和频率都不变的前提下,在线圈匝数已固定的条件下,通过缩小耦合间隙可以提高系统的加热效率,缩短系统达到热平衡状态所需时间的结论.     

单晶炉勾形磁场的优化设计与分析

本文采用有限元法对勾形磁场的分布进行了模拟分析,结果表明磁场强度径向分量Bx随径向距离r增大可视为线性增大,并且在线圈中心面上下20mm靠近坩埚内壁的窄小区域内最强.通过对磁场强度的影响因素的分析表明,磁场Bx随电流增大呈线性增加,并随匝数增加呈非线性增大.最后依据模拟结果及其分析,取得了磁场的设计参数.     

激光晶体炉上称重法自动直径控制(ADC)技术

自动直径控制(ADC)技术是直拉法晶体生长设备的一项动直径控制方法,并从理论上分析了上称重法自动直径控制(ADC)原理,着重介绍了在传统TDL-J50A及TDL-J60激光晶体炉上自主开发的上称重法自动直径控制系统的机械结构及控制系统.使用上称重法自动直径控制系统已成功地生长出φ51～76mmYAG晶体及φ51～76mm铌酸锂晶体,取得了良好的控制效果.     

降温速率对三维温度梯度法蓝宝石单晶影响的数值模拟

通过有限元分析方法对三维温度梯度法(3DGF)单晶炉内的温场进行数值模拟计算,发现固液交界面附近存在较大的温度梯度,易导致晶体开裂;通过改进坩埚内壁锥度,调整底部隔热屏的结构,选择合适的降温程序取得了较好的实验效果.结果表明,在三维温度梯度法蓝宝石晶体生长过程中,合适的温度梯度和控温程序能够缩短生长周期,提高晶体质量.     

我国蓝宝石晶体生长技术的现状与发展趋势

经过半个多世纪的发展,蓝宝石晶体(Al2O3)依据其高强度、高硬度,耐高温、耐磨擦、耐腐蚀,透光性能好、电绝缘性能优良等一系列优良的理化特性得到广泛的作用。我国在蓝宝石晶体生长技术研究方面取得了巨大的成就,各种生长工艺技术都有长足发展,取得了可喜的成就,部分蓝宝石晶体生长方法已广泛应用于产业化规模生产,为我国轻工业、国防工业、航空航天等做出了巨大贡献,也为近几年飞速发展的LED产业提供了有力保证。