Устойчивость системы кристалл-расплав в условиях различных модификаций метода Чохральского

• Автор: Смирнов, Павел Владиславович
• Шифр специальности: 01.04.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 159 с. : ил.

Глава 1. Обзор литературы.

§1.1 Капиллярное формообразование.

П. 1.1.1 Сущность капиллярного формообразования.

П. 1.1.2 Преимущества капиллярного формообразования.

§ 1.2 Угол роста.

§ 1.3 Методы выращивания кристаллов из расплава.

П. 1.3.1 Метод Чохральского.

П. 1.3.2 Метод Степанова.

П. 1.3.3 Метод Бриджмена-Стокбаргера.

П. 1.3.4 Метод Киропулоса.
§ 1.4 Устойчивость процесса выращивания при капиллярном формообразовании
П. 1.4.1 Применение первого метода Ляпунова для анализа роста кристаллов по методу Чохральского.
П. 1.4.2. Другие критерии устойчивости.
П. 1.4.3. Моделирование системы кристалл-расплав.
§ 1.5 Устойчивость системы кристалл-расплав при выращивании по методу Чохральского
П. 1.5.1 Уравнения движения.
П. 1.5.2 Тепловые условия.
П. 1.5.3 Капиллярные условия.
П. 1.5.4 Баланс массы.
П. 1.5.5 Трехмерная линейная модель системы кристалл-расплав.
П. 1.5.6. Случай выращивания кристалла в форме конуса.
П. 1.5.7. Влияние теплового расширения расплава.
П. 1.5.8 Выбор моделей системы кристалл-расплав для задач диссертации.
§ 1.6 Устойчивость системы кристалл-расплав при выращивании по методу Степанова

П. 1.6.1 Сходство с методом Чохральского.
П. 1.6.2 Капиллярная задача. Условия зацепления и смачивания.
П. 1.6.3 Сходство метода Степанова с методом Чохральского при условии смачивания.
П. 1.6.4 Выводы.
§1.7 Радиационный теплоперенос при выращивании по Чохральскому.

П. 1.7.1 Лучистый теплоперенос внутри кристалла ниобата лития.
П. 1.7.2 Обратные задачи и задачи оптимизации лучистого теплопереноса
П. 1.7.3. Параметры ниобата лития и процесса его выращивания.
§ 1.8 Выводы из литературного обзора и постановка задач диссертационной работы
Глава 2. Устойчивость системы кристалл-расплав в условиях ряда модификаций тепловых экранов
§2.1 Экспериментальная установка
§ 2.2 Тепловое поле, необходимое для устойчивости системы кристалл-расплав
П. 2.2.1 Роль аксиального градиента температуры.
П. 2.2.2 Теплоотвод с ограниченной области над фронтом кристаллизации.
П. 2.2.3 Роль излучения.
§ 2.3 Модификации ростового узла
П. 2.3.1 Модификация с диафрагмой.
П. 2.3.2 Модификация с щелью.
§ 2.4 Модель лучистого теплопереноса
§ 2.5 Оптимизация геометрических параметров конструкции ростового узла с диафрагмой
П. 2.5.1 Модель лучистого теплопереноса для ростового узла с диафрагмой.
П. 2.5.2 Профиль плотности излучения.
П. 2.5.3 Оптимальные параметры диафрагмы.
П. 2.5.4 Влияние падения уровня расплава.

§ 2.6 Оптимизация геометрических параметров конструкции ростового узла с щелью
П. 2.6.1 Модель лучистого теплопереноса для ростового узла с щелью.
П. 2.6.2 Профили плотности излучения при различных параметрах щели. П. 2.6.3 Оптимальные параметры щели.
П. 2.6.4 Учет падения уровня расплава в параметрах щели.
П. 2.6.5 Наклонные варианты щели.
§ 2.7 Конструкция ростов ого узла с сочетанием щели и диафрагмы.

§2.8 Применение модификаций ростовых узлов
Глава 3. Устойчивость системы кристалл-расплав на различных стадиях выращивания
§3.1 Экспериментальные результаты
§ 3.2 Связь полосчатой структуры доменов с устойчивостью системы кристалл-расплав
§ 3.3 Задача устойчивости при изменяющемся диаметре кристалла.

§ 3.4 Рассмотрение капиллярной устойчивости при выращивании кристаллов конической формы
§ 3.5 Рассмотрение тепловой устойчивости при выращивании кристаллов конической формы
§ 3.6 Выводы
Глава 4. Устойчивость системы кристалл-расплав при выращивании кристаллов диаметра, приближающегося к диаметру тигля
§ 4.1 Введение
П. 4.1.1 Анализ устойчивости системы кристалл-расплав при выращивании кристаллов максимального диаметра. Состояние проблемы.
П. 4.1.2 Рассмотрение механизма тепловой устойчивости положения фронта кристаллизации относительно неоднородного внешнего теплового поля [18].
§ 4.2 Экспериментальное исследование проблем выращивания кристаллов ниобата лития большого диаметра

Рис. 2.1.3 Чертеж ростового узла. 1 - выращиваемый кристалл,
2 - расплав, 3 - тигель, 4 - верхний активный экран, 5 - верхние керамические экраны, 6 — нижние керамические экраны, 7 — в.ч. индуктор.