| عنوان فارسی مقاله: |
شبیه سازی سراسری حمل و نقل O همراه C در کوره صنعتی هدایت کننده انجماد برای شمش های سیلیکون: اثر پوشش بر رویه بوته |
| عنوان انگلیسی مقاله: |
Global simulation of coupled oxygen and carbon transport in an industrial directional solidification furnace for crystalline silicon ingots: Effect of crucible cover coating |
چکیده
برای پیش بینی دقیق توزیع اکسیژن (O) و کربن(C) در شمش های کریستالی رشد یافته سیلیکون در کوره صنعتی هدایت کننده انجماد (DS) ، ما ابتدا شبیه سازی های سراسری موقت را برای انتقال حرارت بر اساس محاسبه کامل زمینه های حرارتی و جریان انجام دادیم. مشکل تغییر فاز، توسط تکنیک فرمول نویسی آنتالپی بر اساس روش ثابت شبکه برطرف شد. با در نظر گرفتن پنج واکنش شیمیایی، حمل و نقل C به همراه O در کوره DS انجام شد وتوجه ویژه ای به مدل سازی جدایی ناخالصیهای O و C در طول پروسه انجماد اختصاص داده شد. مشخص شد که مدل توسعه یافته می تواند با موفقیت جدایی ناخالصی در سطح مشترک رشد را شبیه سازی کند و ضخامت لایه مرزی به دست آمده شبیه به محاسبات تحلیلی برآورد شده است. اثر پوشش رویه بوته در انتقال O و C بررسی شده است. نتایج عددی نشان می دهد اگر رویه گرافیت خالص توسط یک رویه گرافیت با پوشش مواد بی اثر جایگزین شود ، غلظت C در شمش های سیلیکون رشد یافته می تواند تا حدود 60% کاهش یابد. با این حال، پوشش رویه به طور قابل توجهی تحت تاثیر غلظت O در شمش های رشد یافته قرار نمی گیرد. پیش بینی عددی غلظت C سازش رضایت بخش با اندازه گیری های تجربی نشان می دهد.
