Resumen

Realizamos simulaciones globales transitorias de las etapas de calentamiento, fusión, crecimiento, recocido y enfriamiento de un proceso industrial de solidificación direccional (DS) de lingotes de silicio. La conductividad térmica del crisol se varía en un rango razonable para investigar su influencia en la transferencia global de calor y el crecimiento de los cristales de silicio. Se comprueba que el crisol desempeña un papel importante en la transferencia de calor, por lo que su conductividad térmica puede influir significativamente en el crecimiento de los cristales en todo el proceso de DS. El aumento de la conductividad térmica del crisol puede acortar considerablemente el tiempo de fusión de la materia prima de silicio y el crecimiento del cristal de silicio, por lo que una conductividad térmica elevada ayuda a ahorrar tiempo de producción y energía. Sin embargo, el elevado gradiente de temperatura en los lingotes de silicio y la forma localmente cóncava de la interfaz fusión-cristal para una conductividad térmica del crisol elevada indican que es probable que se produzca una elevada tensión térmica y propagación de dislocaciones durante las etapas de crecimiento y recocido. Basándose en las simulaciones numéricas, se presentan algunos debates sobre el diseño y la elección de la conductividad térmica del crisol.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Photoelectric effect
• Palabras claves:conductividad térmica del crisol, lingotes de silicio, gran conductividad térmica del crisol, forma de la interfaz cristalina, proceso completo de ds, transferencia global de calor, gradiente de alta temperatura, alto estrés térmico, solidificación direccional industrial, gran conductividad térmica
• Keywords:crucible thermal conductivity, silicon ingots, large crucible thermal conductivity, crystal interface shape, entire ds process, global heat transfer, high temperature gradient, high thermal stress, industrial directional solidification, large thermal conductivity