無重力下における気泡周りマランゴニ対流の数値解析

摘要

半導体の原材料であるシリコン単結晶の製造方法である Floating-Zone(FZ)法は，異物との接触がないため高純度のシリコン単結晶の製造に適しているが，表面張力(マランゴニ)対流の影響で発生し，高純度化の障害となる欠陥縞の除去や，重力環境下での大口径化が困難であるという課題がある．これらの課題解決のためには，対流制御や重力環境下でのマランゴニ対流現象の解明が急務であるが，実際には理論式構築の難解さから，重力環境を模擬したマランゴニ対流の数値解析はあまり行われていない．そこで，重力環境下での気液二相系マランゴニ対流の数値解析を最終目標に定め，本研究では，その解析手法導入のため，より基礎的な現象解析モデルを用いて先行研究との定性的，定量的比較を行った．