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1、引上速度物語引上速度上 本当話1単結晶成長?内過冷 却融液種結晶 接触 、核 働、 原子付着 固化固化際凝固 潜熱発生 成長持続 潜 熱奪必要 引上 過程成長速 度規制主 因子考 2潜熱逃?潜熱結晶伝 外逃(図中 )、界面融液 熱流込 CZ熱流 ( 矢印流不安定)3最大引上速度何?潜熱放出固液界面近傍熱近似的取扱。Q4+Q5Q6 , (1)Q4融液熱伝導率融液温度勾配断面積KL(dT/dXL) SLQ5潜熱密度引上速度断面積LPSiQ結晶熱伝導率結晶温度勾配断面積Ks(dT/dxs)SSKL(dT/dXL)+LLPKs(dT/dxs) , ()最大引上速度Pmax融液界面熱流 得。PmaxKs
2、(dT/dxs)(/LL) , (3)結晶温度勾配依存、“結晶mm/min以上 (劉伝熱解析確認予定)。Q4QQQ4:融液界面流熱Q5:界面発生潜熱Q6:界面結晶流熱均一直径制御下 、熱流一次元 的仮定4引上速度上?(2)式書、PKs(dT/dxs) KL(TB-Ti)/TL , (4) TB融液側温度、Ti界面温度、 T 拡散境界層 、 T1.61(KL/LCL)1/31/6-1/2 , (5) CL比熱、動粘性、結晶相対回転速度P大、 手段1: TB小 電力下 手段2: T 大 回転下手段3: dT/dxs大 輻射使用普段、手段1用、手段1、手段2限界、手段3(輻射)頼陥 。 本当? 手段
3、1、見限界、高速化制限要因。 要因取除手段3活。 5、手段1(電力)限界?非常不思議直径制御(電力)引上速度(SL)(直径制 御SL行)? 電力上直径制御得 6通常直径制御SL、電力ADC(Automatic Diameter Control)計測直径 設定直径 SL補正計測SL(ADC1) 設定SL 電力補正(ADC2)比 較偏差比 較偏差参考:各制御直径偏差 上記PIV制御相当7普通単結晶長直径SL電力Short-term 制御(擾乱直径変動対応)Long-term 制御(熱環境変化直径変化対応)8電力下?SL電力下 結晶変形(捩、方形化)変所DF崩事?9電力下?魔低温領域魔低温領域存在電
4、力下低温領域温度 下過冷却低温領域結晶結晶変形異物核融液氷異物結晶付着DF崩内異物低温領域回転上低温領域壁 側温度中心距離融液表面温度分布10魔低温領域現?結晶()(熱源)熱源伝導熱移動 場合、熱源近側温度絶対低 融液対流関与! ( 3頁図矢印不安定流)誰考磁場融液対流止!正解融液対流関与?手上11魔低温領域二対流融液表 面衝突形成最高温部石英小R部境熱対流 上下分岐問題。上対流更 分岐表面衝突12魔低温領域(融液流)変磁場?G程度磁場流速 弱流変化 (数千G強磁場変化可能性 、未検証)回転?基本的流変。 、回転上魔低温 領域壁側寄13手段1限界引上速度規制要因 電力限界対二熱対流魔低温領域形
5、成魔低温領域結晶変形、DF崩今回転大魔低温領域結晶離、以上融液温度(電力)下魔低温領域過冷却発生 14手段2限界?結晶回転/回転large/smallcounter-rot融液流点好適=largecounterrotation好適(低Oi)=mallSL低Oi化回転下、 回転下困難? 前述、魔低温領域成長界面寄15高速引上実現、輻射結晶温度勾配大 先、魔低温領域退治必要結 論16退治?強磁場印加装置複雑高価用電力冷却水必要用電力(発熱 成長界面伝)磁場使 魔低温領域退治 方法17正体?温度温度従来方式新方式内融液表面径方向(1/2R)温度分布比較(原理図)新HZ発展型石英温度均一従融液流 単純
6、化、結果魔低温領域消滅。18補足説明19 Phase1. T-過冷却(thermal convection induced supercooling)退治 Phase2 F-過冷却(forced convection induced supercooling)退治 量、回転、結晶回転、圧、流量、 形状等引上影響受。最 適化 Phase3 心結晶温度勾配大位置 Phase3引上速度、工程短縮、省 略、高速冷却工程短縮思。 新HZ有利働。20流 滞留HZ構成、 問題起。? 要流 従来HZT-過冷却異物 HZ単純大流統一熱対流石英間融 液表面(表面張力)流起因小対流渦巻 。異物安全。 但、引上進行d
7、eep meltsallow melt変丁度 melt level石英小R部入込、熱対流 壁下上、中心 流。、異物巻込結晶成長界面 運現象現。、引上調整回避 、一応頭下。、新HZ高速引上 良、DF判定限 。念。21 追記 FTSi、T-過冷却退治前F-過冷却頭出 。結晶回転15rpm大非軸対称 性示。流偏、偏芯 。 一、液面振動大気。Ferro機特徴的 現象思、念上海他社製装置 比較。 液面振動大直径制御可能性 。 、FTSiSL0.7mm/min以下 、T-過冷却結晶間適当置状態 ,(現在壁際考)F-過冷却 、世間並0.9mm/min突破FTSi勉 強会中行。今、0.85mm/min、 1.0mm/min期待。22伝熱解析精度温度均一化検証温度測定 測定箇所 底、小R部初期 想定方法 位置穴開熱伝対通石英外側温度 測定 通熱伝対介外取出 、KX-300方式採用、成功。 融液温度測定 測定方法 熱伝対固定冶具取付、上下測定。 備考 温度均一化制御理想、上述本熱 伝対in-siti、調整 。KX-300 方式採用次第。実験機、方式挑戦 宜思。23