GaN-MOCVD设备反应室流场的CFD数值仿真

采用计算流体力学方法对生长半导体材料GaN的重要设备MOCVD(金属有机物化学气相沉积)反应室中的流场结构进行了三维数值仿真.数值模拟采用基于非交错网格系统的SIMPLE算法,用有限体积方法对控制方程进行离散,并采用改进的压力-速度耦合方法进行求解.数值仿真给出了具有复杂几何结构和运动方式的GaN-MOCVD反应室中的流场结构,研究了改变几何尺寸和运行参数对MOCVD反应室流场结构的影响,对正在试制开发中的MOCVD设备的几何结构的改进和运行参数的优化提出了指导性建议.     

GaN-MOCVD设备反应室流场的CFD数值仿真

采用计算流体力学方法对生长半导体材料GaN的重要设备MOCVD(金属有机物化学气相沉积)反应室中的流场结构进行了三维数值仿真.数值模拟采用基于非交错网格系统的SIMPLE算法,用有限体积方法对控制方程进行离散,并采用改进的压力-速度耦合方法进行求解.数值仿真给出了具有复杂几何结构和运动方式的GaN-MOCVD反应室中的流场结构,研究了改变几何尺寸和运行参数对MOCVD反应室流场结构的影响,对正在试制开发中的MOCVD设备的几何结构的改进和运行参数的优化提出了指导性建议.     

MOCVD生产GaN气相、表面反应的数值模拟

采用计算流体力学方法对生长GaN的立式行星结构金属有机物化学气相沉积(MOCVD)反应室中的流场、空间气相反应和载片表面沉积速率进行了三维数值模拟,研究了载片旋转、反应室高度、氨气流量和基座不同温度布局方式对反应产物浓度分布和载片表面沉积速率等物理参数的影响,并对主要运行参数提出了优化建议,例如采用较低反应室高度、基座中心附近采用较低温度等.     

MOCVD生产GaN气相、表面反应的数值模拟

采用计算流体力学方法对生长GaN的立式行星结构金属有机物化学气相沉积(MOCVD)反应室中的流场、空间气相反应和载片表面沉积速率进行了三维数值模拟,研究了载片旋转、反应室高度、氨气流量和基座不同温度布局方式对反应产物浓度分布和载片表面沉积速率等物理参数的影响,并对主要运行参数提出了优化建议,例如采用较低反应室高度、基座中心附近采用较低温度等.     

DF/HF化学激光器喷管氟原子壁面复合计算研究

氟原子在流场中的分布对DH/HF化学激光器的运行有着重要的影响.在数值模拟中利用FLUENT中带有的壁面反应模型,对基于其开发的流场计算方法加入了氟原子壁面复合计算,并将结果与CHAMBER计算结果进行了比较,表明该模型经修正可直接应用于DF/HF化学激光器流场计算.     

ZnO-MOCVD水平反应室几何结构的模拟

采用基于计算流体力学(CFD)的数值计算方法,对自制的生长ZnO的MOCVD(金属有机物化学气相淀积)反应室内的流场进行了三维数值模拟和分析.数值模拟采用有限体积差分方法对系统的控制方程进行离散.通过解决流体的能量、动量、质量和物种守恒方程,研究了气体入口的倾斜角度对衬底表面淀积的ZnO分布的影响,并研究了不同的衬底位置对生长速率的影响.计算结果对ZnO-MOCVD系统结构的优化提供了一个有力的参考依据.     

ZnO-MOCVD水平反应室几何结构的模拟

采用基于计算流体力学(CFD)的数值计算方法,对自制的生长ZnO的MOCVD(金属有机物化学气相淀积)反应室内的流场进行了三维数值模拟和分析.数值模拟采用有限体积差分方法对系统的控制方程进行离散.通过解决流体的能量、动量、质量和物种守恒方程,研究了气体入口的倾斜角度对衬底表面淀积的ZnO分布的影响,并研究了不同的衬底位置对生长速率的影响.计算结果对ZnO-MOCVD系统结构的优化提供了一个有力的参考依据.     

CW DF/HF化学激光器性能与流场参数的相互关系

从增益系数、输出功率、激光效率的基本公式出发 ,得到了CWDF HF化学激光器性能对光腔中F和D2 H2反应区流场参数的依赖关系。利用数值模拟结果对该关系进行了验证。给出了提高CWDF HF化学激光器性能的F和D2 H2 反应区流场参数要求 ,为CWDF HF化学激光器喷管设计提供了依据     

CW—DF／HF化学激光器新型喷管气流掺混的数值模拟

针对HYLTE喷管的三维复杂外形,设计生成高效的计算网格.利用有限体积方法,通过求解带湍流模型的多组分混合气体N-S方程,建立了一套能对HYLTE喷管和光腔流场进行模拟的三维程序和方案.考虑到副喷管粘性边界层对喷管内流场的影响,喷管和光腔采用了一体化模拟,在不考虑化学反应的条件下,初步对HYLTE喷管和光腔"冷流场"进行了模拟.研究了喷管和光腔内的流场结构;氧化剂、燃料和稀释剂的掺混机理;喷管内的回流和气体分离等.所得到的冷流场结果可以作为反应流场模拟的初解,对程序进一步完善和反应动力学参数进行修改,可以模拟各种燃料体系和HF泛频激光的反应流场、小信号增益和FP腔的输出功率以及化学效率.(PC7)     

高功率轴快流CO2激光器气体循环系统的研究进展

为将高功率轴快流CO2激光器放电过程中产生的大量热最带走,保持放电区气体温度接近常温,更利于激光器稳定运行,对于气体循环系统的优化设计至关重要.先就其气体循环系统组成及重要性进行阐述,后对其各个组成方面的研究发展进行综述,并对已有的模型建立以及数值模拟的发展进行综述,并运用计算流体动力学方法对气体流场进行数值模拟,通过对模拟结果分析得到对气体循环系统进行优化设计的方向,最后对课题组已经进行的一些工作进行阐述.     

辐流洁净病房内气流形态的CFD模拟和实验研究

采用CFD模拟和模型实验相结合的方法对辐流洁净病房内的气流流型进行了研究.首先从速度场和空气龄角度,探讨了洁净病房的房间长度及病床摆放位置对室内气流形态的影响.其次通过模型实验的实测过程,得到洁净病房内污染物排出特性.最后,在送风量和过滤器面积均相同的情况下,对比研究了两种不同的气流形态.结果表明,辐流是洁净病房比较理...     

Coupled simulation of gas flow and heat transfer in an RTP-system with rotating wafer

In this study the concept of a lamp heated RTP-system with rotating wafer is considered. Using the fluid-flow-simulation software Phoenics-CVD, we investigated the cooling of the wafer by a process gas flow which is injected at room temperature into the hot process chamber through an inlet pipe in the side wall. In a full 3D-simulation of the gas flow and of the heat transfer in the gas and in the wafer the Navier–Stokes equations and the energy equation are solved. The radiative power consumption and the energy loss of the wafer have been modeled by the Stefan–Boltzmann law. Simulations without wafer rotation show a strong drop in the temperature distribution at the wafer near the inlet pipe. In contrast to this, simulations with rotation show an axisymmetric temperature distribution with a considerably smaller temperature gradient over the wafer. Comparisons with oxidation experiments showed good agreement with the simulation results.     

电弧风洞模拟ZnS红外窗口表面温度响应

为了开展红外窗口地面试验研究,需用电弧风洞准确模拟出红外窗口表面温度响应过程,ZnS具有红外透明性,地面流场模拟试验中,在不影响其流场状态情况下较难获得其表面温度,因此无法模拟出红外窗口的温度响应过程。介绍了在电弧风洞上模拟ZnS红外窗口表面温度响应的方法,首先使用与ZnS相似热物性参数的2Cr13获得表面温度,接着模拟出红外窗口流场状态及温度响应过程,最后通过电弧风洞流场试验进行验证。研究结果表明:在150~250℃温度区间,2Cr13与ZnS在电弧风洞流场试验中的温度响应一致。使用与ZnS相似热物性参数的2Cr13测试ZnS表面温度实现电弧风洞模拟ZnS表面温度响应具有一定可行性。     

科氏质量流量计驱动系统模糊PI控制方法

科氏质量流量计的工作原理建立在振动的基础上,良好的流量管振动控制是产生精确测量数据的前提。传统的模拟控制方法增益有限,动态响应慢,导致流量管振动不稳定甚至停振。为改善对测量管振幅的控制,本文采用模糊比例积分（PI）控制方法,并根据牛津大学对两相流进行试验得到的数据,模拟在两相流发生过程中阻尼比的变化规律,在 Simulink 中建立驱动系统仿真模型,并与传统的 PI控制方法进行比较。结果显示,采用模糊 PI控制方法能使流量管响应速度更快,且振动幅值更稳定。     

莆田音乐厅声学设计概述

采用室内声学设计模拟分析软件,介绍了莆田音乐厅的室内声学设计过程,对建筑空间及其对应的各项声学装修材料的物理参量进行了模拟分析计算,对设计方案进行验证,为音乐厅的室内声学设计提供了优化和调整的依据.     

仿真技术在半导体和集成电路生产流程优化中的应用

半导体和集成电路制造是一个流程高度复杂,资金高度密集的加工过程。集成电路制造的特殊性表现在产品工序的繁多,对设备的高利用率要求,和“再进入”(Re-entry)的流程特点。这种特殊的工艺流程特点决定了半导体集成电路工序中的排队优化选择策略比其他制造行业更为复杂,对生产效率和制造周期有更直接的影响。本文通过EXTEND仿真软件对英特尔的一个微型晶圆试验台进行初步研究,来说明计算机仿真手段在半导体集成电路生产流程优化中的作用。     

数据中心机房CFD仿真模型的构建及实验测试

通过实验测试,依据真实的数据中心机房及其中的设备尺寸、特性,精确地建立机房专用空调机的回风口和数据设备风扇的CFD模型,进行数值模拟的精确计算,得出了该机房空调的气流组织特性,并为此类机房空调系统的设计和运行提供了切实可行的理论依据。     

倒装芯片下填充流动二维化数值分析方法的应用

下填充流动是确保倒装芯片可靠性的重要封装工艺,其流场和流动过程具有明显的二维特征,通过降维得到的二维化数值分析新方法能高效地模拟下填充流动过程.针对一种焊球非均匀、非满布的典型倒装芯片,用该数值分析方法模拟了单边下填充流动的过程,并用实验对模拟结果进行了检验.实验采用了可视化的下填充流动装置,倒装芯片试样采用硅-玻璃键合(SOG)方法制作.将数值模拟结果与实验结果比较发现,无论是流动速度还是流动前沿的形态,两者均呈现出较高的吻合度.这表明:针对下填充流动的二维化数值分析方法兼具高效性和准确性,具有较高的应用价值.     

通信基站通风节能分析

通过对某通信基站采用CFD模拟,建立正确的物理模型,对基站房间的温度场、速度场、流量、能量等进行了模拟,计算结果符合实际运行情况。同时采用逐时分析,采用机械通风和空调装置两种方法,对通信基站的热负荷进行了分析对比,结果符合实际情况。通过计算过程分析,获得了进一步降低通信基站运行温度的方法,对带有通风节能系统的通信基站设计和改进提供了可靠依据。     

On the assessment of various implants using 3D TCAD for FinFETs

This work deals with the junction and channel optimization on FinFET devices. The main objective was to show feasibility of a three-dimensional (3D) process simulation within the context of optimization of the device design and the underlying fabrication processes. The 3D simulation process flow is based on the development of the SOI based FinFET devices at Infineon. Similar to real devices, important 3D geometrical features, such as corner roundings and 3D facets have been introduced into the simulation setup, which is based on commercially available 3D process simulation software (Taurus 3D). The influence of various unit process steps, such as channel implant, and LDD implant on the electrical performance of the devices have been evaluated. Beside the successful demonstration of a functional 3D process simulation flow, detailed issues of process and device simulation methodology such as the usage of different dopant diffusion and mobility models are assessed. Finally, a comparison of the simulation results with electrical measurement data is performed which fairly shows excellent agreement.