Anisotropic Three-Dimensional Thermal Stress Modeling and Simulation of Homoepitaxial AlN Single Crystal Growth by the Physical Vapor Transport Method

材料科学 各向异性 临界切应力 剪应力 打滑(空气动力学) 冯·米塞斯屈服准则 剪切(地质) Crystal(编程语言) 温度梯度 晶体生长 压力(语言学) 凝聚态物理 结晶学 复合材料 有限元法 几何学 机械 光学 化学 热力学 物理 剪切速率 语言学 哲学 计算机科学 程序设计语言 数学 量子力学 粘度
作者
Liang Wu,Jiali Huang,Zhihao Wang,Guangdong He,Dan Lei,Jiawei Gong,Liang Wu
出处
期刊:Crystal Growth & Design [American Chemical Society]
卷期号:18 (5): 2998-3007 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acs.cgd.8b00118
摘要

We develop a thermal-elastic stress model using the finite element method to predict three-dimensional anisotropic stress in AlN single crystals homoepitaxially grown by the physical vapor transport process; we also perform numerical experiments for a 1-in. AlN crystal surrounded by different cone-tube designs and grown along various orientations. The influences of the cone-tube shape and the growth orientation on the stresses inside the AlN crystal are investigated in detail. The simulation results show that the von Mises stress exceeds 1.11 GPa under all specified growth conditions, while the anisotropy is negligible. The resolved shear stresses are strongly dependent on the thermal gradient inside the growing crystal and the growth orientation. Strong anisotropy of the resolved shear stress is observed upon tilting of the growth orientation. The resolved shear stress along {0001}⟨112̅0⟩ primary slip system reveals that the c-axis growing crystal is under tensile stress along all three primary slip directions. Nevertheless, an inversion of the resolved shear stress from tensile to compressive along the −a3 slip direction is observed when changing the growth orientation. The total resolved shear stress shows 6-fold symmetry, reflection symmetry and 2-fold symmetry along [001], [10√3], and [100] growth orientations, respectively.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Cheney完成签到 ,获得积分10
刚刚
echo完成签到,获得积分10
6秒前
jin完成签到,获得积分10
14秒前
清脆如娆完成签到 ,获得积分10
17秒前
晚风完成签到,获得积分10
18秒前
阿梨完成签到 ,获得积分10
18秒前
leo完成签到,获得积分10
19秒前
愉快无心完成签到 ,获得积分10
23秒前
czx完成签到,获得积分10
28秒前
YUJIALING完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
冷静雨筠完成签到,获得积分10
36秒前
38秒前
傻瓜完成签到 ,获得积分10
41秒前
糊涂的凡白完成签到,获得积分10
41秒前
立青完成签到,获得积分10
41秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
41秒前
Yun yun发布了新的文献求助10
43秒前
chloe完成签到,获得积分0
45秒前
一行数字完成签到,获得积分10
49秒前
科研通AI2S应助Yun yun采纳,获得10
57秒前
希望天下0贩的0应助姜糖采纳,获得10
59秒前
多多科完成签到 ,获得积分10
59秒前
zzxiao完成签到,获得积分10
1分钟前
今天不熬夜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
时势造英雄完成签到 ,获得积分10
1分钟前
SY15732023811完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_VZG7GZ应助echo采纳,获得10
1分钟前
乐正怡完成签到 ,获得积分0
1分钟前
FYX完成签到 ,获得积分10
1分钟前
不必要再讨论适合与否完成签到,获得积分0
1分钟前
绚烂无比的猫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kyt_vip完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
zhangnan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
超超完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
zys发布了新的文献求助10
1分钟前
唐唐完成签到,获得积分0
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
A Primer on Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) Fourth Edition 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7586294
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9164593
关于积分的说明 19612408
捐赠科研通 7166935
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266638
关于科研通互助平台的介绍 2431657
邀请新用户注册赠送积分活动 2258420