【衬底论文】晶体和熔体透明度对用 Czochralski 法生长的 β-Ga₂O₃ 晶体扭曲的影响

        由日本东北大学的研究团队在学术期刊 Journal of Crystal Growth 发布了一篇名为 Effects of crystal and melt transparency on twisting of β-Ga₂O₃ crystals grown by the Czochralski method（晶体和熔体透明度对用 Czochralski 法生长的 β-Ga₂O₃ 晶体扭曲的影响）的文章。

摘要

        在氧化物晶体生长过程中晶体的扭曲是一个重大问题，限制了其更广泛的应用。我们之前进行了三维分析，结果表明 β-氧化镓晶体的扭曲可能受其透明度的影响。在本研究中，研究人员进行了数值模拟，以研究 β-氧化镓晶体和熔体内部辐射对 Czochralski 法生长过程中热传递的影响。获得了晶体和熔体内的温度和速度分布以及晶体与熔体界面的形状。研究人员采用罗斯兰德近似法考虑晶体和熔体内部辐射，以计算炉内的热传递。结果表明，透明晶体的温度梯度小于不透明晶体，而透明熔体的温度梯度略小于不透明熔体。这些结果可归因于晶体和熔体中的辐射热传递：晶体面向炉内的冷壁，从而产生较大的热通量用于热传递；与此同时，熔体面对着坩埚的热壁，这会产生较小的热流用于热传递。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2025.128192