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人工晶体学报2025年第03期:导模法生长β-Ga_2O_3晶体流场对称性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:姜博文;纪为国;张璐;范骐鸣;潘明艳;黄浩天;齐红基;

单位:上海理工大学材料与化学学院;中国科学院上海光学精密机械研究所,激光晶体研究中心;中国科学院大学;杭州光学精密机械研究所;

摘要:导模法生长高质量氧化镓单晶的关键在于放肩过程的稳定性控制,而对称的流场与热场是实现稳定放肩的关键因素之一。本文将数值模拟与实验相结合,通过在保温装置的不同位置分别增设进气管道,对保温腔内气体的对流行为进行调控,从而避免气体涡流对模具上方温场分布的负面影响。研究表明,底部进气显著增强了固液界面附近温场与流场的对称性,并获得了合适的轴向温度梯度40 K/mm,成功实现了晶体生长过程中的对称放肩。本文研究为导模法生长β-Ga_2O_3单晶系统的设计与优化提供依据。

关键词:β-Ga_2O_3;;导模法;;数值模拟;;放肩;;流场;;热场

基金资助:国家重点研发计划(2022YFB3503900);; 中国科学院青年创新促进会(2023254)