垂直ブリッジマン法による単結晶作製時の対流・熱移動現象に関する数値解析

Abstract

A finite difference simulation for the bulk single crystal growth of indium antimonide and indium phosphide by the Vertical Bridgman (VB) method with a flat bottom crucible is presented. In order to treat a curvature interface, the boundary fixing method was applied. Behavior of flow and temperature fields, and the melt/crystal interface shape is numerically studied. The effects of various process parameters, including the crucible thickness, thermal conductivity of crucible and crucible holder, ambient temperature and temperature of growth furnace wall on the crystal growth behavior such as the melt/crystal interface shape and location are discussed.

平底るつぼを用いた垂直ブリッジマン(VB)法による、アンチモン化インジウムおよびりん化インジウムのバルク単結晶成長の有限差分シミュレーションを行った。湾曲界面を取り扱うため、境界固定法を適用した。流れ場および温度場の挙動、および融液/結晶界面形状を数値的に研究した。融液/結晶界面形状および位置などの、結晶成長の振る舞いに及ぼす、るつぼの厚み、るつぼおよびるつぼホルダの熱伝導度、周囲の温度、結晶成長炉壁の温度などを含む各種のプロセスパラメータの影響を論じた。