Über den Einfluß der Tiegelrotation auf den Wärme- und Stofftransport in Halbleiterschmelzen bei Czochralski-Anordnungen:
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1994
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INHALT
1
EINFUEHRUNG
1
1.1
EINLEITUNG
UND
MOTIVATION
1
1.2
ZIELSETZUNG
UND
GLIEDERUNG
DER
ARBEIT
4
1.3
HALBLEITERKRISTALLZUECHTUNG
MIT
DEM
CZOCHRALSKI-VERFAHREN
5
2
KENNTNISSTAND
ZU
TRANSPORTPHAENOMENEN
IN
ROTIERENDEN
SCHMELZEN
7
2.1
KONVEKTIONSMECHANISMEN
IN
SCHMELZEN
VON
CZOCHRALSKI-ANORDNUNGEN
7
2.2
GEOMETRISCHE,
THERMOPHYSIKALISCHE
UND
STROEMUNGSMECHANISCHE
CHARAKTERISIERUNG
VON
CZOCHRALSKI-ANORDNUNGEN
11
2.3
KONVEKTION
DURCH
AUFTRIEB
UND
TIEGELROTATION
15
2.3.1
TIEGELROTATION
UND
RADIALER
TEMPERATURGRADIENT
15
2.3.2
TIEGELROTATION
UND
VERTIKALER
TEMPERATURGRADIENT
18
2.4
EFFEKTIVER
WAERME
UND
STOFFTRANSPORT
20
3
UNTERSUCHUNG
DES
WAERMETRANSPORTS
BEIM
CZ
UND
CCZ
VERFAHREN
VON
SILICIUM
25
3.1
EXPERIMENTELLES
VORGEHEN
25
3.1.1
MESSVERFAHREN
25
3.1.2
EXPERIMENTIERANLAGEN
26
3.1.3
ANORDNUNGEN
VON
THERMOELEMENTEN
29
3.2
MITTLERE
TEMPERATURVERTEILUNG
UND
EFFEKTIVE
WAERMELEITUNG
31
3.2.1
EXPERIMENTELLE
ERGEBNISSE
31
3.2.2
DISKUSSION
DER
TEMPERATURVERTEILUNGEN
UND
ERMITTLUNG
DER
EFFEKTIVEN
WAERMELEITUNG
35
3.3
ZEITABHAENGIGE
TEMPERATURVERTEILUNG
UND
DREIDIMENSIONALE
KONVEKTION
38
3.3.1
EXPERIMENTELLE
ERGEBNISSE
38
3.3.2
DISKUSSION
UND
INTERPRETATION
DER
MESSERGEBNISSE
ALS
PRAEZEDIERENDE
WELLEN
41
3.4
NUMERISCHE
SIMULATION
46
3.4.1
NUMERISCHES
MODELL,
RANDBEDINGUNGEN
UND
SKALIERUNG
48
3.4.2
VERGLEICH
VON
NUMERISCHEN
MIT
EXPERIMENTELLEN
ERGEBNISSEN
49
3.5
ABSCHLIESSENDE
BEWERTUNG
DER
ERGEBNISSE
ZUM
WAERMETRANSPORT
BEIM
CZ
UND
CCZ-VERFAHREN
VON
SILICIUM
54
4
UNTERSUCHUNG
DES
WAERMETRANSPORTS
BEIM
LEC-VERFAHREN
VON GALLIUMARSENID
59
4.1
MODELLEXPERIMENTE
ZUR
UNTERSUCHUNG
DER
DREIDIMENSIONALEN
KONVEKTION
59
4.1.1
EXPERIMENTELLES
VORGEHEN
UND
MESSERGEBNISSE
59
4.1.2
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
BEIM
UEBERGANG
VON
CZ
ZU
LEC-BEDINGUNGEN
62
4.2
MODELLEXPERIMENTE
IN
EINER
GAAS-PRODUKTIONSANLAGE
68
4.2.1
VARIATION
DES
TIEGELRADIUS
BEI
INDUSTRIELLEN LEC-BEDINGUNGEN
68
4.2.2
DISKUSSION
ZUM
EINFLUSS
DES
TIEGELRADIUS
AUF
DIE
TEMPERATUR
VERTEILUNG
IN
DER
SCHMELZE
71
4.3
NUMERISCHE SIMULATION
72
4.3.1
NUMERISCHES
MODELL
UND
THERMISCHE
RANDBEDINGUNGEN
73
4.3.2
VERGLEICH
VON
NUMERISCHEN
MIT
EXPERIMENTELLEN
ERGEBNISSEN
74
4.4
ABSCHLIESSENDE BEWERTUNG
DER
ERGEBNISSE
ZUM
WAERMETRANSPORT
BEIM
LEC-VERFAHREN
VON
GALLIUMARSENID
76
5
UNTERSUCHUNG
DES
SAUERSTOFFTRANSPORTS
BEIM
CZ-VERFAHREN
VON
SILICIUM
79
5.1
GRUNDLAGEN
ZUM
SAUERSTOFFTRANSPORT
79
5.2
ENTWICKLUNG
EINER
ELEKTROCHEMISCHEN
POTENTIALSONDE
FUER
SILIZIUM
SCHMELZEN
81
5.2.1
FUNKTIONSPRINZIP
UND
BISHERIGER
KENNTNISSTAND
81
5.2.2
AUFBAU
DER
IM
RAHMEN
DIESER
ARBEIT
ENTWICKELTEN
SONDE
88
5.2.3
KALIBRIERUNG
UND
ERPROBUNG
IN
LABORSCHMELZEN
89
5.3
EINSATZ
DER
SONDE
IN
EINER
SILICIUM-CZOCHRALSKI-ANLAGE
92
5.3.1
EXPERIMENTELLES
VORGEHEN
92
5.3.2
MESSERGEBNISSE
94
5.3.3
DISKUSSION
ZU
SAUERSTOFFMESSTECHNIK
UND
SAUERSTOFFTRANSPORT
98
5.4
ZUKUENFTIGE ENTWICKLUNG
UND
EINSATZMOEGLICHKEITEN
VON
SAUERSTOFFSONDEN
FUER
SILICIUMSCHMELZEN
104
6
ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
107
7
AUSBLICK
111
8
LITERATURVERZEICHNIS
112
ANHANG
128 |
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