半透明晶體生長(zhǎng)過程內(nèi)部輻射的研究和晶體成品的實(shí)驗(yàn)測(cè)試.pdf

1、藍(lán)寶石晶體材料廣泛應(yīng)用于微電子、光電、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域，在現(xiàn)代科技中扮演著重要角色。目前提拉法是藍(lán)寶石最主要的生產(chǎn)方法之一，隨著人們使用要求的日益提高，生長(zhǎng)高質(zhì)量的藍(lán)寶石成為一項(xiàng)重要的研究課題，而生長(zhǎng)過程中界面形狀直接決定著藍(lán)寶石晶體產(chǎn)品的質(zhì)量。
　　本文重點(diǎn)研究提拉法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體過程中的內(nèi)部輻射，包括內(nèi)部輻射和不同類型的包裹體（銥金屬雜質(zhì)和氣泡等）對(duì)晶體生長(zhǎng)界面形狀的影響。通過計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件Fluent對(duì)提拉法生長(zhǎng)藍(lán)寶石過程

2、進(jìn)行了二維和三維數(shù)值模擬，計(jì)算出不同生長(zhǎng)條件下的晶體生長(zhǎng)界面形態(tài)。對(duì)于內(nèi)部輻射，本文通過運(yùn)用不同輻射模型初步模擬并進(jìn)行對(duì)比，最終選擇離散坐標(biāo)系模型進(jìn)行計(jì)算，目的是盡可能準(zhǔn)確地獲得生長(zhǎng)界面形狀。對(duì)于包裹體，本文根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行了定性的簡(jiǎn)化建模，通過改變局部區(qū)域的光學(xué)性質(zhì)并運(yùn)用輻射模型進(jìn)行計(jì)算，獲得了存在包裹體的情況下晶體生長(zhǎng)界面的形狀。結(jié)果表明，考慮藍(lán)寶石生長(zhǎng)過程中的內(nèi)部輻射后，晶體生長(zhǎng)界面凸度比不考慮內(nèi)部輻射的凸度大；晶體和熔體吸收系數(shù)