轴向磁场下多晶硅定向凝固研究

利用有限元软件COMSOL Multiphysics对多晶硅定向凝固过程进行二维数值模拟,研究轴向磁场对多晶硅定向凝固的影响。模拟结果显示,未加磁场时多晶硅固液界面的等温线是下凹的;当线圈中加以不同的电流进行磁场模拟时,发现轴向磁场能够有效地抑制硅熔体对流,进而影响结晶时的固液界面。随着电流的增大,熔体最大流速减小,最大洛伦兹力也增大。通过试验验证,相同的工艺条件,在磁场作用下相比于没有磁场时硅锭的界面由下凹变得平滑。