logo
MechMath
Механика и прикладная математика

Учебно-образовательная физико-математическая библиотека

Поиск по библиотеке:

Книга

Простомолотов А.И., Верезуб Н.А. Механика процессов получения кристаллических материалов. М.: НИТУ «МИСиС», 2023. (ISBN 9785907560574)

Скачать: djvu (7.06 M)

Автор(ы):Простомолотов А.И., Верезуб Н.А.
Название:Механика процессов получения кристаллических материалов.
Издательство:М.: НИТУ «МИСиС»
Год:2023
ISBN:9785907560574
Аннотация:В монографии обобщены результаты математического и физического моделирования процессов механики при получении кристаллических материалов рядом технологически значимых промышленных технологий (выращивание технически ценных монокристаллов из расплава для микроэлектроники и из солевых растворов для фотоники, термическое прессование и кристаллизация из порошков для получения термоэлектрических материалов). Приводятся результаты исследования влияния основных управляющих воздействий на гидромеханику жидкой фазы (расплава и солевого раствора), включая управление вращением кристалла, тигля и различного рода мешалок, тепловой секционный нагрев стенок тигля, сложные конструкции кристаллизатора, применение магнитных полей и условия микрогравитации. Рассмотрены пути, обеспечивающие оптимизацию конструкций тепловых узлов и технологических параметров, управление процессами переноса тепла и массы в жидкой и твердой фазах, включая управление напряженным состоянием и процессами дефектообразования в твердой фазе. Рассматриваются программные комплексы для математического моделирования, в том числе с возможностью дистанционной работы.

Монография предназначена для специалистов в области технологий получения кристаллических материалов, механики, теплофизики, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.
Оглавление:Сокращения.....14

Введение.....15

ГЛАВА 1. Гидромеханика расплава при МЧ-выращивании кристаллов.....26
1.1. Обзор подходов к математическому моделированию МЧ-выращивания кристаллов.....26
1.2. Математическая гидромеханическая МЧ-модель.....34
1.3. Гидромеханика вращающихся жидкостей и расплавов.....49
1.4. Воздействие течения на перенос легирующей (летучей)примеси в расплаве.....71
1.5. Явление образования холодных термиков в модельных жидкостях и расплавах.....78

ГЛАВА 2. Управляющие воздействия при МЧ-выращивании кристаллов.....94
2.1. Обзор применения различных управляющих воздействий.....94
2.2. Управляющие вибрации кристалла.....109
2.3. Управляющие изменения скоростей вращения кристалла/тигля и геометрии тигля.....132
2.4. Управление течением расплава с помощью вращения кристалла.....150
2.5. Управление течением с помощью позиционирования тигля.....165
2.6. Управление течением с помощью вращающегося магнитного поля.....170

ГЛАВА 3. Теплоперенос в установках для МЧ-выращивания кристаллов кремния.....179
3.1. Обзор сопряженных тепловых МЧ-моделей.....179
3.2. Формулировка сопряженной модели гидромеханики и теплопереноса для МЧ-процесса.....181
3.3. Особенности гидромеханики расплава в МЧ-тепловом узле.....188
3.4. Верификация температурных распределений в МЧ-тепловом узле.....199
3.5. Управление теплопереносом при выращивании монокристаллов кремния диаметром 100 и 125 мм.....202
3.6. Управление теплопереносом при выращивании монокристаллов кремния сверхбольшого диаметра.....219
3.7. Перспективные направления отечественных конструкторских и технологических разработок.....241

ГЛАВА 4. Дефектообразование и напряжения в МЧ-кремнии.....261
4.1. Обзор фундаментальных представлений о дефектообразовании в бездислокационном монокристаллическом кремнии и их технологическая апробация.....261
4.2. Формулировка моделей дефектообразования в бездислокационном монокристаллическом кремнии.....276
4.3. «Тепловые истории» выращивания МЧ-монокристаллов кремния.....291
4.4. Анализ распределений СТД и микродефектов в кристаллах кремния диаметром 150 мм.....300
4.5. Анализ распределений СТД и микродефектов в кристаллах кремния диаметром 200 мм.....312
4.6. Термонапряженное состояние в кристаллах кремния.....317
4.7. Напряжения и дефектообразование в пластинах кремния. Процесс RTA.....325

ГЛАВА 5. Гидромеханика расплава при МБ-выращивании кристаллов.....335
5.1. Обзор работ по МБ-выращиванию кристаллов.....335
5.2. Гидромеханика при выращивании монокристалловфторида кальция.....338
5.3. Физическое моделирование гидромеханики в МБ-модели.....348
5.4. Гидромеханика при кассетной МБ-кристаллизации теллурида висмута.....356

ГЛАВА 6. Гидромеханика и кристаллизация при микрогравитации.....370
6.1. Обзор работ по гидромеханике в условиях микрогравитации.....370
6.2. Верификация аналитических решений одномерной задачи о переносе примеси в расплаве при микрогравитации.....374
6.3. Сопряженное моделирование гидромеханики и кристаллизации для МБ-процесса в условиях микрогравитации.....391
6.4. Сопряженный теплоперенос в космической МБ-печи.....407
6.5. Теплоперенос при ампульном ЗП-выращивании кристаллов германия.....414

ГЛАВА 7. Гидромеханика при выращивании кристаллов из раствора.....432
7.1. Вводные замечания.....432
7.2. Математическое описание гидродинамических процессов в водно-солевых растворах.....441
7.3. Гидродинамика и массоперенос в проточных кристаллизаторах.....449
7.4. Гидродинамика и теплоперенос в непроточных кристаллизаторах.....459
7.5. Итоги и перспективы дальнейших исследований.....463

ГЛАВА 8. Механика пластичности и рекристаллизации в процессах экструзии.....466
8.1. Процесс горячей экструзии.....466
8.2. Процесс равноканального углового прессования.....483

ГЛАВА 9. Программное обеспечение для моделирования в механике получения кристаллических материалов.....498
9.1. Общий обзор разработок программных комплексов для технологической механики.....498
9.2. Программные комплексы ИПМех РАН для решения задач технологической механики.....504

Заключение.....517

Библиографический список.....518