Marangoni效应下下拉速率对多晶硅真空定向凝固晶体质量的影响研究

作者：谢广杰; 赵世民; 吕国强^*; 杨玺; 张玉峰; 何云飞

来源：热加工工艺, 2019, 48(05): 98-103.

DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.2019.05.024

• 多晶硅
• 定向凝固
• 数值模拟
• Marangoni效应

通过建立多晶硅真空定向凝固过程中的传热-流动-应力多物理场耦合模型,研究了在熔体表面张力引起的Marangoni效应的作用下,不同下拉速率(5、10、15μm/s)对多晶硅硅锭质量的影响。模拟结果表明:Marangoni效应的存在,使得熔体的流速增大,引起硅料的传热发生较大转变;随着下拉速率的增大,硅料的轴向温度梯度与晶体间的热应力也随之增大;下拉速度为10μm/s时,固液界面形状最为理想。中试的实验结果也证实了10μm/s时的硅锭晶体形貌最好,有着较大尺寸的柱状晶粒,侧面地验证了模拟结果的准确性。

• 单位
  昆明理工大学