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硅烷流态化法CVD过程及壁面沉积控制的数值模拟

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硅烷流态化法CVD过程及壁面沉积控制的数值模拟
论文目录
 
摘要第1-5页
abstract第5-10页
符号说明第10-13页
前言第13-15页
1 综述第15-41页
  1.1 多晶硅的形成与用途第15页
  1.2 多晶硅产业发展第15-19页
    1.2.1 国际多晶硅产业发展第15-17页
    1.2.2 国内多晶硅产业发展第17-19页
    1.2.3 多晶硅产业发展趋势第19页
  1.3 硅烷流化床法制备多晶硅工艺第19-26页
    1.3.1 工艺发展第19-20页
    1.3.2 硅烷流化床法第20-22页
    1.3.3 技术挑战第22-23页
      1.3.3.1 粉尘生成第22页
      1.3.3.2 壁面沉积第22页
      1.3.3.3 温度控制第22-23页
      1.3.3.4 其他第23页
    1.3.4 控制壁面沉积的方法第23-26页
      1.3.4.1 改变加热方式第23-24页
      1.3.4.2 流化床结构设计第24-25页
      1.3.4.3 壁面清洗第25-26页
  1.4 硅烷流化床法法制备多晶硅研究进展第26-32页
    1.4.1 机理研究第26-28页
      1.4.1.1 反应机理第26-27页
      1.4.1.2 沉积机理第27-28页
    1.4.2 动力学研究第28-29页
      1.4.2.1 均相反应动力学模型第28-29页
      1.4.2.2 非均相反应动力学模型第29页
    1.4.3 模拟研究第29-32页
    1.4.4 实验研究第32页
  1.5 流态化基本理论第32-38页
    1.5.1 流态化第33页
    1.5.2 颗粒分类第33-34页
    1.5.3 基本流化参数第34-35页
    1.5.4 气固两相流系统的数值模拟第35-38页
      1.5.4.1 基本模型第35-37页
      1.5.4.2 数值模拟软件第37-38页
  1.6 课题研究目的和主要内容第38-41页
    1.6.1 研究目的第38-39页
    1.6.2 研究思路第39-40页
    1.6.3 研究内容第40-41页
2 TFM-KTGF模型的基本方程与实现方法第41-55页
  2.1 基本方程第41-46页
    2.1.1 守恒方程第41-42页
    2.1.2 颗粒动力学理论第42-44页
    2.1.3 曳力模型第44-45页
    2.1.4 湍流封闭模型第45页
    2.1.5 气固传热模型第45-46页
  2.2 实现方法第46-51页
    2.2.1 有限差分法第46-47页
    2.2.2 有限元法第47页
    2.2.3 边界元法第47页
    2.2.4 有限体积法第47-48页
    2.2.5 CFD软件的计算方法第48-51页
  2.3 计算过程第51-53页
    2.3.1 近壁面区域计算方法第51页
    2.3.2 CFD运算流程及UDF循环宏第51-53页
  2.4 本章小结第53-55页
3 流态化CVD过程的数值模拟第55-69页
  3.1 流化床二维几何模型的建立第55-59页
    3.1.1 几何模型与网格划分第55-57页
    3.1.2 网格无关性验证第57-59页
  3.2 计算条件第59-60页
    3.2.1 时间步长的设定第59页
    3.2.2 松弛因子的选择第59-60页
  3.3 硅烷热解反应模型第60-62页
  3.4 硅烷CVD反应数值模拟第62-67页
    3.4.1 几何模型第62-63页
    3.4.2 模型设置与初始条件第63-64页
    3.4.3 结果与讨论第64-67页
      3.4.3.1 气固流动行为第64-65页
      3.4.3.2 硅颗粒生长率第65-66页
      3.4.3.3 与Hsu实验结果比较第66-67页
  3.5 本章小结第67-69页
4 多晶硅在反应器壁面沉积的控制第69-89页
  4.1 壁面沉积机理第69-71页
  4.2 气体分布器构思第71-72页
  4.3 流化床几何模型第72-73页
  4.4 模拟条件第73-74页
  4.5 操作条件对气固流动特性影响第74-80页
    4.5.1 床内硅烷浓度径向分布第74-76页
    4.5.2 床内颗粒瞬时体积分数第76-78页
    4.5.3 床内氢气浓度分布第78-80页
  4.6 操作条件对多晶硅CVD过程影响第80-87页
    4.6.1 In2 SiH_4进气浓度对多晶硅沉积的影响第80-82页
    4.6.2 In2初始表观气速对多晶硅沉积的影响第82-84页
    4.6.3 In1 SiH_4进气浓度对多晶硅沉积的影响第84-85页
    4.6.4 初始床层高度对多晶硅沉积的影响第85-87页
  4.7 本章小结第87-89页
5 总结与展望第89-91页
  5.1 主要内容与结论第89-90页
  5.2 论文创新点第90页
  5.3 论文展望第90-91页
参考文献第91-97页
致谢第97-99页
攻读学位期间发表的学术论文目录第99-100页

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