垂直Bridgman生长CdTe过程的数值模拟

采用 Galerkin有限元算法 ,计算了垂直 Bridgman生长 Cd Te过程中的温场分布、液体流动和固液界面的形状 ,分析了生长速率、温区分布等参数对固液界面的影响 .计算结果表明 ,较小的生长速率可以获得更为平坦的固液界面 ,适当增加结晶区域的温度梯度也是改善固液界面形状的一个有效方法 .同时 ,通过对生长系统中的热流分析 ,表明在生长过程的中间阶段 ,热量交换主要集中在梯度区附近 ,而坩埚两端与外部环境的热量交换较少     

垂直Bridgman法生长碲锌镉晶体的数值模拟分析

利用FIDAP数值软件,详细地模拟分析了垂直Bridgman法生长碲锌镉晶体过程,讨论了碲锌镉材料潜热释放及熔体对流对安瓿边界的温场分布的影响,分析了5 K/cm、10 K/cm、15 K/cm三种不同温度梯度条件对固液界面的影响.结果表明:在所采用的模型计算条件下,潜热释放及熔体对流对安瓿边界的温场分布有很小的影响;在生长初期和末期,固液界面变化比较剧烈;随着温度梯度的加大,在生长中期,界面凹向固态区的趋势减小,界面凹向液态区的趋势加大.     

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。     

Hg1-xMnxTe晶体的垂直Bridgman法生长系统温度场分析

利用ANSYS有限元软件,以实际炉膛内的温度分布为边界条件,分析了包括生长中的Hg0.9Mn0.1Te晶体和晶体生长炉在内的生长系统的温度场.结果表明,晶体、熔体、高压Hg蒸气和石英的存在,使炉膛内的温度分布趋于平缓.在气液(气固)界面、液固界面、石英坩埚顶部和底部,轴向温度出现转折.随着晶体的生长,固液界面的轴向温度梯度逐渐减小.当石英坩埚完全处于高温区或低温区时,所在位置的温度分布更均匀,但远离坩埚区域的温度场受到的影响很小.     

在磁场中的Bridgman—Hg1—xCdxTe晶体生长数值模拟研究

结垂直Ｂｒｉｄｇｍａ－Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ晶体和平共处和数值模拟方法研究了与晶锭轴同方向的恒定磁场对熔体中温度场，流场，浓度场及ｓ－１界面产生的影响，介绍了边界条件的处理方法。     

偏心Bridgman—Hg1—xCdxTe晶体生长S—L界面形状的数值模拟

用三维数值模拟方法研究了偏心Ｂｒｉｄｇｍａｎ－Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ晶体生长系统Ｓ－Ｌ界面附近的温度分布。考察了偏心程度，安瓿与炉膛直径相对大小以及炉膛温度分布等对倾斜Ｓ－Ｌ界面的影响情况。     

MOCVD生长CdTe薄层的缺陷研究

用光激电流瞬态谱(PICTS)和光致发光光谱(PL)对在半绝缘GaAs衬底上MOCVD生长的CdTe薄层的缺陷进行了研究。发现CdTe薄层中存在热激活能约为0.12eV和0.27eV的二个能级。对照光致发光光谱的实验结果及有关体单晶CdTe的缺陷报道,初步分析认为第一个能级是受主能级,它由CdTe薄层中的剩余杂质所引起,而另一个能级则可能与材料的晶格缺陷有关。     

垂直布里奇曼法生长CdZnTe晶体时固液界面形状的控制

采用有限元法对探测器材料CdZnTe的晶体生长过程进行了热分析,研究了不同因素对生长过程中固液界面形状的影响.模拟结果表明,当坩埚下降速度约为1mm/h时,可获得接近水平的固-液界面.晶体生长实验结果与计算机模拟的结论基本一致.因此,通过适当选择和调节坩埚下降速度可获得高质量晶体.     

垂直布里奇曼法生长CdZnTe晶体时固液界面形状的控制

采用有限元法对探测器材料 Cd Zn Te的晶体生长过程进行了热分析 ,研究了不同因素对生长过程中固液界面形状的影响 .模拟结果表明 ,当坩埚下降速度约为 1m m/ h时 ,可获得接近水平的固 -液界面 .晶体生长实验结果与计算机模拟的结论基本一致 .因此 ,通过适当选择和调节坩埚下降速度可获得高质量晶体 .     

碲硒锌镉单晶体的垂直布里奇曼法生长与性能研究

碲锌镉(CdZnTe)是目前最重要的室温半导体核辐射探测器材料。而在CdZnTe晶格中以Se替位部分Te得到碲硒锌镉(CdZnTeSe),将使得晶格中离子键的成分增加,从而提高晶体的硬度,降低Cd空位和Te夹杂物缺陷浓度,提升材料质量。为了获得适宜于核辐射探测器制备的CdZnTeSe晶体,研究了富Te条件下CdZnTeSe晶体的垂直布里奇曼法生长,成功制备出直径为21 mm、长度超过70 mm的Cd_0.9Zn_0.1Te_0.97Se_0.03单晶锭。所得Cd_0.9Zn_0.1Te_0.97Se_0.03晶体的(110)面X射线衍射摇摆半峰宽达到0.104°,而Te夹杂相的尺寸小于5μm,表明晶体具有良好结晶性。Cd_0.9Zn_0.1Te_0.97Se_0.03晶锭尾部的能带隙和红外透过率均低于晶锭的头部和中部,这可归因于Cd_0.9<...     

Evaluation of Mn Uniformity in CdMnTe Crystal Grown by the Vertical Bridgman Method

Cd_1−x Mn _x Te is a typical diluted magnetic semiconductor, as well as substrate for the epitaxial growth of Hg_1−x Cd _x Te. In this paper, the homogeneity of a Cd_1−x Mn _x Te (x = 0.2) single-crystal ingot grown by the vertical Bridgman method was studied. The crystal structure and quality of the as-grown ingot were evaluated. Near-infrared (NIR) transmission spectroscopy was adopted to develop a simple optical determination of the Mn concentration in the as-grown ingot. A correlation equation between cut-off wavelength λ _co from NIR transmission spectra and Mn concentration by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) was established. Using this equation, we investigated the Mn concentration distribution in both the axial and radial directions of the ingot. It was found that the segregation coefficient of Mn in the axial direction of the ingot was 0.95, which is close to unity. The Mn concentration variation in the wafers from the middle part of the ingot was 0.001 mole fraction. All these results proved that homogeneous Cd_0.8Mn_0.2Te crystals can be grown from the vertical Bridgman method.     

扰动法非线性晶体生长过程数值模拟研究

采用扰动法对使用Cz(Czochralski)法非线性晶体生长过程中提拉速度和熔液平均温度场进行了数值模拟研究,实验结果可用于实现晶体等径生长中提拉速度和熔液平均温度的预测控制。研究表明,熔液平均温度(提拉速度)不变时,提拉速度(熔液平均温度)随环境毕奥数的增加和/或熔液毕奥数的减小而增大。进一步研究,熔液若不会组分过冷,可以得到提拉速度的最大值,并在整个生长过程中,必须控制提拉速度小于它的临界上限,否则晶体生长过程将失败。     

竖井型长大隧道污染物浓度分布的数值模拟研究

随着国民经济的快速发展,竖井型隧道越来越多地应用于城市交通隧道中。采用稳态计算方法,分析了阻滞工况竖井自然通风口的气流运动特性与分布规律,研究了竖井自然通风口对阻滞工况隧道内一氧化碳(CO)浓度分布的影响。研究说明竖井自然通风口气流流向受通风口附近气流速度、压力分布影响显著。竖井自然通风口的设置实现了隧道内外空气流的动量交换,净化了隧道内环境,改善隧道乘车、运维环境,同时CO通过竖井自然通风口沿途排放,显著降低了隧道洞口释放的污染物对周边人居环境的影响,有显著的社会效益。研究表明本隧道所采用的竖井自然通风口方案可满足阻滞情况下隧道司乘人员对空气品质的要求。     

Molecular Dynamics Simulation of MBE Growth of CdTe/ZnTe/Si

We simulate in three dimensions molecular beam epitaxial (MBE) growth of CdTe/ZnTe/Si using classical molecular dynamics. Atomic interactions are simulated with Stillinger–Weber potentials, whose parameters are obtained by fitting to experimental data or density function theory-calculated distortion energies of the component crystals. The effects of substrate temperature and atomic species flux ratios on epilayer morphology are investigated. The agreement between simulations and experiments suggests that this model has reasonable ability to predict the microstructures of CdTe/ZnTe/Si grown by MBE.