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摘要
以多晶硅还原炉硅棒焦耳电加热过程为研究对象,考虑辐射、对流以及化学反应热3种热量传递形式,耦合频率控制的电磁场模型,建立硅棒焦耳电加热模型。基于该模型,分析不同频率下24对棒还原炉内、中、外环上硅棒内部温度及电流密度分布。研究表明,交流电频率越高,硅棒内部温度分布越均匀。当相对频率RF> 10时,硅棒中心附近存在恒温区,且RF增大,恒温区范围增大。利用高频电流产生的趋肤效应可有效改善硅棒内部温度梯度,为实现增大硅棒最终沉积半径提供潜在的可能。模型预测得到低频(50 Hz)和高频(10和50 kHz)条件下电压-电流操作曲线,提出低频和高频交流电联合焦耳电加热方式。
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