شبیه‌سازی رشد بلور ژرمانیوم با استفاده از روش چکرالسکی

Abstract

در این مقاله، مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌های عددی دو بعدی برای مراحل مختلف رشد واقعی توسط تکنیک چُکرالسکی برای بلور ژرمانیوم با استفاده از روش اجزای محدود انجام شد. نتایج توزیع دمای مذاب و میدان جریان گاز و فصل مشترک مذاب- بلور با استفاده از رهیافت مدل سازی تلاطم میانگین رینولدز به صورت عددی بدست آمد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهند که با افزایش طول بلور (یعنی، کاهش یافتن عمق مذاب)، سرعت چرخش ثابت بلور و نیز بوته، هم باعث افزایش هر دوی عدد رینولدز و انرژی جنبشی تلاطمی مذاب ژرمانیوم می شود، که علت آن انتقال حرکت و انرژی ثابت به بقیه مذاب است. هم چنین شکل محاسبه شده برای فصل مشترک مذاب- بلور محاسبه شده برای بلور ژرمانیم با ارتفاع 9 سانتی متر با داده‌ها و مشاهدات تجربی در آزمایشگاه رشد بلور مطابقت خوبی دارد.

Keywords

• شبیه‌سازی رایانه‌ای
• مدل سازی تلاطم
• بلور ژرمانیوم
• انتقال گرما
• جریان شاره
• تکنیک چُکرالسکی