GaInP薄膜的金属有机化学气相沉积生长动力学多尺度模拟

Ⅲ-V族化合物GaInP是一种高效发光材料.金属有机化学气相沉积（Metal Organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD）技术能均匀生长多结、多层和大面积的薄膜材料,是一种非常有效的方法.通过分别运用计算流体力学、动力学蒙特卡罗方法与虚拟现实技术相结合,提出了一个研究垂直MOCVD反应器的GaInP薄膜生长过程的流体动力学、热力学和分子动力学多尺度模拟方法.可视化结果不仅准确和直观的显示了MOCVD反应器里的气体热流场分布情况,而且展示了MOCVD反应器中的GaInP薄膜生长过程.因此,该模拟为我们优化GaInP的MOCVD生长提供了一个重要指导.     

SiC涂层化学气相沉积过程的数值模拟

根据化学气相沉积法的工艺特点,对C/C复合材料SiC涂层的制备过程进行了数学建模和有限元模拟,得出了反应器内以及试样表面反应物浓度的变化规律,并且获得了反应器内反应物浓度与沉积产物间的关系.结合实验分析,验证了SiC涂层晶粒尺寸的变化和沉积形貌的演变是由于反应气体浓度分布随位置变化造成的:沿着反应气体流动的方向,反应物浓度逐渐降低,沉积得到的SiC晶粒尺寸逐渐减小,沉积形貌由堆积岛状到颗粒状再到晶须状逐级演变.     

薄膜沉积过程的分子动力学模拟

应用嵌入原子势作为势函数，对薄膜沉积过程进行分子动力学模拟，来模拟不同工艺条件下的成膜过程、薄膜质量及各参数变化对成膜的影响．结果表明，衬底温度越高，则原子在薄膜表面的扩散能力越强，薄膜内部的空位密度越小．但衬底温度对薄膜质量的影响只在一定范围内比较明显；原子自身携带的能量越高，则其扩散能力也越强，特别是在衬底温度较低时，这项影响越大；随着原子入射角的增大，薄膜表面的纤维状生长及阴影响应越明显，薄膜的质量则明显下降．     

关于衡量气相沉积快慢的思考

在用气相沉积法制备薄膜时,为了表征薄膜沉积的快慢,定义了沉积速率。但是,由于实验条件的限制,沉积速率的计算大部分是通过测量的薄膜平均厚度除以沉积时间来获得,尽管在实际应用中并未遇到很大困难,但是由于沉积速率跟很多因素有关,有必要讨论跟沉积速率相关的参数,为今后进一步制备薄膜作一定铺按。     

热丝化学气相沉积法生长金刚石薄膜的动态模型

在用热丝化学气相沉积法生长金刚石薄膜的过程中，具有活性的原子及原子团的运输是一个复杂的动态过程，对此过程提出了一个理论模型，着重研究衬底附近的活化气体原子团的比例随各参数的变化及其对金刚石生长的影响，从而求得在一定的参数空间内理想的金刚石生长区域，以指导金刚石外延的实践。     

陶瓷薄膜的气相制备及热力学应用

综述了通过气相法制备陶瓷薄膜的方法,介绍了热力学在薄膜生成时的应用,讨论了基片温度和沉积速率对薄膜结构的影响,并对薄膜与基片间的结合问题进行了简单论述。     

陶瓷薄膜的气相制备及热力学应用

综述了通过气相法制备陶瓷薄膜的方法,介绍了热力学在薄膜生成时的应用,讨论了基片温度和沉积速率对薄膜结构的影响,并对薄膜与基片间的结合问题进行了简单论述。     

物理气相沉积法制备薄膜的内应力形成机理及测量方法

本文介绍了用物理气相沉积（PVD）方法制备薄膜的应力与微观结构的变化，及它们之间的相互关系，总结了应力产生的模型和机理。并就岛状模式生长多晶薄膜中的应力可逆现象给予了关注。最后，总结了当前薄膜应办的测试方法。     

基于MOCVD法制备的NiO薄膜结构与光学特性

用金属有机化学气相沉积法在Si衬底上制备了NiO薄膜。分别采用X光电子能谱、电子显微镜、X射线衍射以及紫外-可见分光光度计对样品的结构和光学特性进行测试。X光电子能谱测试结果表明:薄膜中Ni元素以二价态存在,Ni与O比值接近1∶1,表明制备的样品为NiO薄膜;电子显微镜和X射线衍射分析显示NiO薄膜呈现多晶态;紫外-可见分光光度计测试结果显示:NiO薄膜具有高透过率,400 nm附近最高透过率为96%,通过线性外推法作图得到NiO薄膜的禁带宽度在3.7 eV左右。     

中频等离子体化学气相沉积法制备ZnO薄膜

ZnO是一种多功能材料,目前处于世界范围的研究热潮中。为了拓展和改善ZnO的应用,采用中频等离子体化学气相沉积法(MF-PCVD)制备了ZnO薄膜,并研究了衬底温度对晶型和成膜速率的影响．     

太阳能平板降膜再生过程的数值模拟

针对太阳能平板集热型再生器中辐射传热和对流传热边界条件,建立了传热传质过程的数学模型,对采用氯化钙溶液的再生过程进行了数值模拟分析,对影响再生过程的各种主要因素做了较详尽的分析.模拟结果表明,较低的溶液入口质量分数和空气入口含湿量以及较高的溶液入口温度能够增大溶液表面和空气间的水蒸气压力差;而增大空气流动Re数和空气/溶液质量流量比可以提高空气、溶液间水分传质系数.采用这些措施都能够得到更好的再生效果.     

MOCVD生长源流量对p型GaN薄膜特性影响的研究

利用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上生长p型GaN:Mg薄膜,对不同二茂镁(CP2Mg)流量和Ⅴ族和Ⅲ族摩尔(Ⅴ/Ⅲ)比生长的p型GaN:Mg薄膜特性进行研究。研究表明,增加Ⅴ/Ⅲ比,可以降低螺旋位错密度,提高p型GaN晶体质量。当Ⅴ/Ⅲ比为3 800时,Cp2Mg流量最高为170sccm,获得p型GaN(002)面峰值半高宽(FWHM)最窄为232"。同时研究发现,单纯提高Ⅴ/Ⅲ比对降低刃型位错影响较不明显。     

SiC薄膜的制备及其光敏特性

采用热丝化学气相沉积(HFCVD)方法,以甲烷、硅烷和氢气为反应气体在单晶硅衬底上沉积碳化硅(SiC)薄膜材料.通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对SiC薄膜的晶体结构进行测试分析.利用原子力显微镜(AFM)对SiC薄膜的表面形貌进行分析.对该薄膜在室温和较高温度(410℃)下进行光敏特性测试,结果表明:该薄膜为SiC薄膜且对不同波长、不同功率的光有一定的敏感特性,较高温度下其敏感特性和室温下测试的结果大体一致,在高温光敏器件领域具有很大的应用潜力.     

蓄热体与换热时间的数值模拟分析

运用ANSYS中的Fluent模块功能,从流体初始速度、蓄热体结构数值以及换向周期等几个因素对其换热性能的影响进行了数值模拟,可得到蓄热室内部和面壁在蓄热和冷却期间的温度云图.结果表明:蓄热体换热过程中温度随时间变化的规律;运用数值分析的方法对蓄热室内部从初始状态到稳态工作过程进行了模拟,得到并分析了在工作运行中烟气和...     

液化天然气泄漏扩散数值模拟

针对液化天然气水面泄漏蒸发产生的低温天然气扩散问题,基于Monin-Obukhov相似理论,使用FLUENT软件,模拟Coyote系列实验3、5.计算结果与实验结果、SLAB和DE-GADIS模型模拟结果比较表明,使用FLUENT软件模拟结果更接近实验数值.同时,通过设定FLUENT软件中壁面的热传导速率和液化天然气的蒸发速率,模拟液化天然气在水面和地面泄漏和扩散过程,结果表明,液化天然气水面泄漏扩散时水面最大体积分数高于地面泄漏扩散情况.     

水平管外降膜流动液膜厚度数值模拟

建立了水平管外液体降膜流动过程的物理数学模型并对其进行了数值模拟研究,将模拟结果与文献中的理论值和实验值做了比较,变化趋势吻合较好.通过计算不同雷诺数下沿管壁周向的液膜厚度及液膜分布情况,分析了结构和流动参数对液膜厚度与分布的影响规律.结果表明:液膜厚度随雷诺数的增大而增大;当雷诺数一定时,管壁周向液膜厚度呈先减小后增大趋势并随管间距的增大而减小,并且随着雷诺数的增大,管壁周向液膜波动增大且易出现"干区".     

垂直管内降膜吸收过程热—质传递数值计算问题的研究

通过对垂直管内降膜氨－水吸收过程中热－质传递现象的研究，阐述了非绝热吸收过程中传热和传质相互作用，相互影响的关系，建立了吸收过程热质传递的数学模型，并对垂直管内降膜氨－水吸收过程进行数值计算。其研究结果为降膜吸收器的设计提供一种新的、考虑到热－质传递的计算方法。     

CVD反应器内基座倾斜时流场的有限分析方法数值计算

本文用有限分析方法,对带有倾斜基座的CVD反应器内流场进行了数值计算.结果表明,有限分析方法对于小倾角的非矩形边界的解域也是适用的.     

电磁铁传热特性及散热优化的数值模拟

电磁铁是电液控制系统的核心液压元件,被广泛应用于航空航天和石油工业等领域,但电磁铁工作产生的焦耳热和电磁损耗会导致温度迅速升高、局部热应力和不均匀膨胀变形,严重影响稳定性和使用寿命。笔者采用有限元软件研究电磁铁温度、应力及变形的演化规律,分析导热套筒散热与强制对流散热对其热性能的影响规律。结果表明：随着线圈功率增大,电磁铁的最大温度、热应力和变形量均线性增大;随着套筒厚度增加,稳态的最大温度、变形量和导热量线性减小,温降幅度为12.5 ℃/mm;随着流速增加,最大温度、热应力和变形量显著减小,温降幅度45.5 ℃/(m·s^-1),说明增强导热和对流均能提高电磁铁热性能且对流更为显著。