温度梯度对碲锌镉单晶体生长过程热应力场的影响

摘要

采用单晶位错研究的热弹性模型,计算模拟了垂直布里奇曼法碲锌镉单晶生长过程中的热应力场,研究了炉膛温度梯度对晶体内热应力的影响。计算结果表明:径向上晶体边缘与坩埚壁接触位置处的热应力远大于晶体中心处的热应力;轴向上晶体底部位置的热应力远大于晶体顶部的热应力。在晶体底部边缘与坩埚接触的位置出现最大热应力值σmax。当炉膛温度梯度从5K/cm增加到20K/cm,晶体内的热应力显著提高,σmax从41.83MPa增加到79.88MPa;当温度梯度超过20K/cm进一步增加时,晶体内的热应力增加很少,σmax仅增加了约5.3%。