Progress in modeling of fluid flows in crystal growth processes

流体力学 材料科学 晶体生长 浮力 湍流 流量(数学) 机械 Crystal(编程语言) 多孔介质 热力学 多孔性 物理 计算机科学 复合材料 程序设计语言
作者
Qi-Sheng Chen,Yanni Jiang,Junyi Yan,Ming Qin
出处
期刊:Progress in Natural Science: Materials International [Elsevier BV]
卷期号:18 (12): 1465-1473 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.pnsc.2008.06.003
摘要

Modeling of fluid flows in crystal growth processes has become an important research area in theoretical and applied mechanics. Most crystal growth processes involve fluid flows, such as flows in the melt, solution or vapor. Theoretical modeling has played an important role in developing technologies used for growing semiconductor crystals for high performance electronic and optoelectronic devices. The application of devices requires large diameter crystals with a high degree of crystallographic perfection, low defect density and uniform dopant distribution. In this article, the flow models developed in modeling of the crystal growth processes such as Czochralski, ammonothermal and physical vapor transport methods are reviewed. In the Czochralski growth modeling, the flow models for thermocapillary flow, turbulent flow and MHD flow have been developed. In the ammonothermal growth modeling, the buoyancy and porous media flow models have been developed based on a single-domain and continuum approach for the composite fluid-porous layer systems. In the physical vapor transport growth modeling, the Stefan flow model has been proposed based on the flow-kinetics theory for the vapor growth. In addition, perspectives for future studies on crystal growth modeling are proposed.
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