CZ法硅晶体生长过程中热输运和流体流动的数值研究

A global analysis of heat transfer and fluid flow in a real Czochralski single silicon crystal furnace is developed using the FLUENT package.Good agreement was obtained for comparisons of the power and crystal growth speed between the simulation and experimental data,and the effect of the length of the crystal on heat transfer and fluid flow was analyzed.The results showed that T_max increases and its location moves downward as the crystal length increases.The flow pattern in the melt does not change until the crystal grows to 900 mm.As the crystal length increases,the flow pattern in the first gas area only changes when the crystal length is less than 700 mm,but the flow pattern in the second area changes throughout the growth process.     

组合激光对单晶硅热作用的数值分析

为了提高激光加工中单晶硅材料对激光能量的耦合效率,采用一个短脉冲激光和一个长脉冲激光形成组合激光辐照单晶硅,使用COMSOL软件对该过程进行模拟,得到了组合激光长短脉冲间的延迟时间和长脉冲激光能量密度的变化对作用效果的影响,并与总能量相等的毫秒激光单独作用的效果进行比较;实验测量得到的不同能量密度的激光作用单晶硅后损伤形貌,与数值计算结果的趋势吻合。结果表明,组合激光能提高材料对激光的耦合效率;不同的延迟时间会影响组合激光的作用效果,最佳延迟时间为0.1ms;组合激光中毫秒激光能量密度占比较低时,作用效能较明显,随着毫秒激光能量密度占比的提高,对作用效果的提升相对变缓。该研究结果可以为组合激光的应用提供理论和实验依据。     

process and mechanism of growth of YBa2Cu3O6+x single crystal by the pulling method

Continuous growth of YBa₂Cu₃O_6+x(Y123) single crystals was achieved by the modified pulling method1 using BaO+CuO(3:5) solvent and Y₂BaCuO₅(Y211) solute. Y211 solid was placed at the bottom of the crucible. Temperature was set ten degrees higher at the bottom than on the surface of the solution. The crystal rotation speed was 120 rpm at first; but as the crystal radius increased, it was reduced to prevent increasing the interface temperature. The maximum crystal growth rate was about 0.2 mm/h. The crystal growth direction was controlled by the seed crystal direction.2 Two-dimensional numerical simulation was performed using a finite-difference method by a supercomputer to investigate the solution flow and temperature distribution.     

纳米多层膜中晶体生长的互促效应

由两种材料以纳米量级交替沉积形成多层结构时，由于一沉积层的“模板”效应，另一沉积层可以形成非平衡相并在一定的厚度范围内稳定存在。本文的研究发现，在纳米多层膜中，不但存在使非晶层晶化的模板效应，而且，由此效应形成的晶体层亦可对模板层的晶体生长起到促进作用。     

Physical nature of the Doppler-frequency spectrum from a rotating planet and its effect on detection

The results of a quantitative analysis of the returned signal received from a rotating spherical planet are interpreted by the aid of the Cornu spiral. These agree with the experimental results obtained for the moon and Venus, and indicate that the integration of samples of the received signal is dominated by the spherical shape of the planet in spite of random surface irregularities large in terms of wavelength.     

扫平仪扫平误差校准方法探讨及其不确定度分析

国家校准规范JJF 1166-2007《激光扫平仪》中“扫平误差”的校准方法有室内和室外两种方法,其中室内方法（方法一）较简单,数据量小,但是需要购置专门的检测装置,室外方法（方法二）较为繁琐,数据量大,处理公式复杂,且易受外界环境影响,本文利用日常长度检测实验室常备的标准器,对扫平误差进行测量,避免了购置专门的扫平仪检测器具,大大减少了工作量,有较好的实践意义。     

基于光子晶体光纤的拉曼放大器特性研究

研究了基于光子晶体光纤拉曼放大器的特性.在后向多抽运的情况下,利用不同的几何尺寸与掺锗浓度,全面研究了拉曼净增益、信号双重瑞利后向散射光信噪比及放大自发辐射光信噪比,并进行了模拟分析.计算、比较了该类放大器与基于单模光纤的拉曼放大器的性能.结果表明,在合理选择光纤几何尺寸与掺锗浓度的基础上,光子晶体光纤拉曼放大器具有更好的放大特性.     

网络数据流检测及分析方法研究

当前,隐蔽传输的使用已经得到了广泛的研究,但针对隐蔽传输检测技术的研究还存在很多不足。为了能在数量较多的服务器和主机传输的网络数据中,采取有效的检测方式,定位进异常的IP地址。文中使用了一种基于方差统计、伯努利和、游程频数三种加密信息流的分析与发现算法,以TCP/IP协议首部格式信息作为补充的,进行网络数据传输检测和信息统计分析的方法。用C/S模式和B/S模式分别设计相关功能模块,并在多种网络环境下对不同数据类型进行了测试分析。     

双折射光子晶体光纤中脉冲俘获的数值研究

采用分步傅立叶方法,求解耦合的非线性薛定鄂方程,研究了双折射光子晶体光纤中的脉冲俘获现象.结果显示:信号脉冲受到抽运脉冲的交叉相位调制作用而被俘获;通过增加抽运脉冲的功率,信号脉冲可产生更大的频移;抽运脉冲与信号脉冲之间不同的初始时延间隔,可导致不同的俘获效率.     

Numerical analysis of the looping effect in GaAs MESFET's

The looping effect in the I_D-V_D (drain-current-drain-voltage) characteristics of GaAs MESFETs on semi-insulating substrates has been studied using a two-dimensional numerical analysis. Both the transient and the steady-state behaviors of the looping phenomenon were simulated. Peak voltage- and frequency-dependent behaviors of the looping effect are analyzed. The I_D-V_D loop is due to the difference in the distribution of ionized EL2 concentration when the drain voltage rises and falls because of the trapping process of EL2s. The output conductance is also found to be frequency-dependent and is explained by the frequency-dependent modulation of the potential barrier height at the channel/substrate interface due to the drain-voltage variation     

Closed-form statistics for the sum of squared Nakagami-m variates and its applications

We present closed-form expressions for the probability density function (PDF) and the cumulative distribution function (CDF) of the sum of non-identical squared Nakagami-m random variables (RVs) with integer-order fading parameters. As it is shown, they can be written as a weighted sum of Erlang PDFs and CDFs, respectively, while the analysis includes both independent and correlated sums of RVs. The proposed formulation significantly improves previously published results, which are either in the form of infinite sums or higher order derivatives of the fading parameter m. The obtained formulas can be applied to the performance analysis of diversity combining receivers operating over Nakagami-m fading channels.     

10cm VGF法GaAs单晶生长过程中热应力的数值模拟

采用数值模拟技术模拟了10cm(4 in)VOF法GaAs单晶生长过程中的温场分布、固液界面形貌以及热应力分布.推导得到了固液界面形状与轴向温度梯度和径向温度梯度之间的关系,定义了一个固液界面形状函数,用以表征固液界面偏离度.固液界面偏离度可定义为晶体边缘和晶体中心轴向位置的差值.计算得到固液界面凹(凸)度的临界值,小于该值时,固液界面附近的热应力低于临界分解剪切应力(CRSS).模拟计算了两个时刻的晶体中的热应力分布:当偏离度大于临界值时,晶体中的热应力大于CRSS,反之,晶体中的热应力小于CRSS,验证了理论推导的结果.     

数值模拟在VB法生长碲锌镉晶体中的应用

数值模拟是晶体生长研究中一种非常有效的辅助分析技术,借助该技术可以模拟晶体生长过程,分析获得一定的规律或参数,从而指导工艺研究。本文介绍了晶体生长数值模拟的概念、基本方法,并结合VB法生长碲锌镉晶体难点,对数值模拟技术在碲锌镉晶体技术研究中的应用情况进行了归纳总结。     

压电石英晶体生物传感器及其检测方法

压电石英晶体生物传感器是一种生物传感设备,能快速,简单、无需进行任何标记,并且有选择性地对一些生物分子进行实时检测。已在临床检验、疾病诊断、生物医学、环境监测、污染控制、军事、食品安全以及工业等方面得到了广泛的应用。     

分层介质的新色散法及其在光子晶体中的应用

利用光在界面的边界条件,推导光在分层介质系统中新的传输矩阵,利用新传输矩阵得到分层介质系统的色散公式,将新传输矩阵法与传统的特征矩阵法作了比较。并应用该色散公式研究了一维光子晶体的能带,得出：新的传输矩阵及其色散公式不仅能够解决传统的特征矩阵法所能解决的全部问题,而且还能够解决传统的特征矩阵法所不能解决的问题。     

组合激光辐照单晶硅的热作用数值分析

利用有限元法对组合激光辐照单晶硅的温度及应力场进行了数值分析,在组合激光与连续激光平均功率密度相同的前提条件下比较了组合激光和连续激光分别作用于单晶硅的损伤效果。计算结果表明,组合激光与连续激光相比更有利于实现对单晶硅的热损伤;组合激光作用下单晶硅内部的Von Mises应力、轴向应力和环向应力比在连续激光作用下要大,组合激光对单晶硅的损伤比连续激光更强。     

垂直Bridgman法生长氟化钙晶体的数值分析

利用Fluent软件,模拟计算了垂直Bridgman法大尺寸氟化钙晶体生长的具体过程,研究了晶体生长过程中的热传递和熔体对流传热,分析了固相、液相和坩埚的热导率的差异对坩埚中心轴的轴向温度分布和轴向温度梯度以及界面处的径向温度分布和径向温度梯度的影响。分析结果表明:熔体对流传热的效果随晶体生长的不断进行逐渐减弱;固相、液相和坩埚的热导率的差异对坩埚中心轴的轴向温度分布和轴向温度梯度以及界面处的径向温度分布和径向温度梯度有重要影响;晶体的结晶速度和坩埚的下降速度存在不一致性。     

基于激光在线测量滚筒内颗粒流崩塌角新方法

使用图像法测量崩塌角存在测量标准差大的问题(0.5左右)。为了解决这个问题,采用一种新的基于动态散斑对比度的崩塌角在线测量方法和系统进行了理论分析和实验验证。当激光照射到滚筒内运动的颗粒上,在远场形成动态散斑,利用线阵CCD相机得到散斑随时间变化图像,通过分析散斑图像的对比度计算出颗粒流的速度波动,再找出两次崩塌的间隔时间,最后利用转速乘以间隔时间就可以得到崩塌角。实验中采用粒径为1mm~1.25mm的玻璃珠,分别采用动态散斑法和图像法测量了不同转速下的休止角的数据。结果表明,动态散斑对比度崩塌角在线法时空分辨率高,测得数据的标准差较小、重复性好、数据拟合的确定系数高。这一结果对滚筒内颗粒流的在线测量和科学研究是有帮助的。     

光子晶体光纤中双脉冲非线性传输的数值分析

采用分布傅立叶方法数值求解耦合的非线性薛定谔方程,模拟了双脉冲在光子晶体光纤中的非线性传输过程,计算和分析了离散效应和脉冲内拉曼散射对信号脉冲传输和压缩的影响。结果表明,当中心波长为800nm的泵浦脉冲在反常色散区进行泵浦,而中心波长为740nm的信号脉冲在正常色散区入射,在群速度色散,自相位调制及交叉相位调制联合作用下,信号脉冲在传输过程中不仅被压缩且存在最佳光纤长度。离散效应不仅导致脉冲压缩比的减小和压缩后峰值功率的降低,而且导致脉冲所需最佳光纤长度的增加以及压缩后的脉冲呈现不对称,还发现,脉冲内拉曼散射有利于改善脉冲压缩质量。