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当前位置:中仿 » 公司产品 » 虚拟仿真 »FEMAG FEMAG/CZ/OX
产品版本: FEMAG V15.1
适用平台: Linux,Windows
产品试用: 点击申请试用 FEMAG

FEMAG CZ/OX软件

        FEMAG/CZ/OX是FEMAG专门用于模拟化合物晶体的提拉法与泡生法生长工艺的软件。该软件可以分析卤化物/氧化物闪烁性晶体与大尺寸蓝宝石晶体的生长过程,在LED光电技术、高能物理、医学成像等领域具有广泛的应用。

FEMAG CZ/OX软件的主要功能及特色

  • 化合物晶体提拉生长模拟
  • 蓝宝石泡生法生长模拟
  • 固液界面形状计算
  • 熔体全局热场计算
  • 熔体、气体对流计算
  • 内部热辐射计算
  • 各向异性热应力计算
  • 电阻加热与感应加热灵活设置

FEMAG CZ/OX软件的典型应用

        FEMAG/CZ/OX软件的典型应用是模拟分析大尺寸蓝宝石晶体泡生法生长工艺过程。

        蓝宝石因其特殊的物理化学性质、价格优势与晶体尺寸优势成为光电子与微电子产业中用量最大的无机氧化物晶体材料。以蓝宝石为衬底的GaN基蓝绿光LED产业的大力发展,不断推动着对蓝宝石生长技术与晶体质量的研究。

        泡生法(Kyropoulos method,Ky)因容易获得适合大尺寸蓝宝石晶体生长的最佳温度梯度而成为生长蓝宝石单晶最常用的工艺方法。其原理是,将晶体原料放入耐高温的坩埚中加热熔融,调整炉内温度场,使熔体上部处于稍高于熔点状态;再将籽晶杆上的籽晶与熔体接触,使熔体顶部处于过冷状态而结晶于籽晶上。为了使晶体不断长大,需要逐渐降低熔体的温度,同时旋转晶体,以改善熔体的温度分布。也可缓慢地(或分阶段)上提晶体,以扩大散热面。

        利用FEMAG/CZ/OX软件模拟大尺寸蓝宝石晶体泡生法生长过程。

大尺寸蓝宝石晶体泡生法生长过程模拟

        泡生法生长蓝宝石晶体过程中不同熔体热导率与结晶温度对熔体温度、流函数分布的影响。其中,图(a)、(b)分别为不同熔体热导率与不同结晶温度下,不同的熔体温度分布;图(c)、(d)分别为不同熔体热导率与不同结晶温度下,不同的流函数分布。图(a)、(c):热导率λ=10 W/m.K,结晶温度Tc= 2223 K;图(b)、(d)热导率λ=100 W/m.K,结晶温度Tc= 2218 K。从分析结果可以看出,通过改变熔体的热导率与结晶温度,可以改善熔体内的温度场以及流函数分布。

 (c)                                               (d)
图(a)、(b)分别为不同熔体热导率与不同结晶温度下,不同的熔体温度分布
               图(c)、(d)分别为不同熔体热导率与不同结晶温度下,不同的流函数分布
泡生法生长中不同熔体热导率与结晶温度对熔体温度、流函数分布的影响

        FEMAG CZ/OX软件主要用于Kyropoulos泡生法生长工艺的模拟。可以有效地模拟分析LED光电技术、高能物理、医学成像等领域中常用的氟化物/卤化物/氧化物闪烁性晶体与大尺寸蓝宝石晶体的生长工艺过程。

FEMAG CZ/OX软件的典型应用

        FEMAG/CZ/OX软件的典型应用是模拟分析大尺寸蓝宝石晶体泡生法生长工艺过程。

        蓝宝石因其特殊的物理化学性质、价格优势与晶体尺寸优势成为光电子与微电子产业中用量最大的无机氧化物晶体材料。以蓝宝石为衬底的GaN基蓝绿光LED产业的大力发展,不断推动着对蓝宝石生长技术与晶体质量的研究。

        泡生法(Kyropoulos method,Ky)因容易获得适合大尺寸蓝宝石晶体生长的最佳温度梯度而成为生长蓝宝石单晶最常用的工艺方法。其原理是,将晶体原料放入耐高温的坩埚中加热熔融,调整炉内温度场,使熔体上部处于稍高于熔点状态;再将籽晶杆上的籽晶与熔体接触,使熔体顶部处于过冷状态而结晶于籽晶上。为了使晶体不断长大,需要逐渐降低熔体的温度,同时旋转晶体,以改善熔体的温度分布。也可缓慢地(或分阶段)上提晶体,以扩大散热面。

        利用FEMAG/CZ/OX软件模拟大尺寸蓝宝石晶体泡生法生长过程。

大尺寸蓝宝石晶体泡生法生长过程模拟

        泡生法生长蓝宝石晶体过程中不同熔体热导率与结晶温度对熔体温度、流函数分布的影响。其中,图(a)、(b)分别为不同熔体热导率与不同结晶温度下,不同的熔体温度分布;图(c)、(d)分别为不同熔体热导率与不同结晶温度下,不同的流函数分布。图(a)、(c):热导率λ=10 W/m.K,结晶温度Tc= 2223 K;图(b)、(d)热导率λ=100 W/m.K,结晶温度Tc= 2218 K。从分析结果可以看出,通过改变熔体的热导率与结晶温度,可以改善熔体内的温度场以及流函数分布。

 (c)                                               (d)
图(a)、(b)分别为不同熔体热导率与不同结晶温度下,不同的熔体温度分布
               图(c)、(d)分别为不同熔体热导率与不同结晶温度下,不同的流函数分布
泡生法生长中不同熔体热导率与结晶温度对熔体温度、流函数分布的影响