Abstract
To invetigate the impurity distribution in GaAs crystal grown by horizontal Bridgman method, we constructd the mathematical model describing heat transfer, mass transfer and fluid flow n transient growth of GaAs. Galerkin finite element method and implicit time integration were used to solve the equations and simulate the transient growth. The concentration distribution is similar to the case of diffusion controlled growth when Gr - 0. With the increase of Gr the concentration profile is distroted and the minimum solute concentration appears near the interface. As solidification prosceeds, interface deflection increases steadily and transverse segregation increases until mixing by flow becomes steady. The axial segregation increases with solidification. But, with high intensity of flow axial segregation becomes steady after short transient. At small and large Gr the result showed a good agreememt with the prediction Smith and Scheil.
갈륨 비소 반도체 결정을 성장시키는 데 많이 사용되는 수평브렷지만법에 의하여 성장된 갈륨비소 단결정 내에셔 불순물 분포를 알아보기 위하여 액상에서 열전달, 물질전달, 유 체흐름과 고상에서 열전달을 묘사하는 과도기 모탤을 수립하였고 유한요소법과 음함수 척분법 에 의하여 수치모사를 행하였다. 그 결과 Gr이 작은 경우에는 확산조절성장의 특성을 보였으며 G Gr이 1,700 정도만 되어도 농도의 최소값이 계면 근처로 이동하였다. 응고가 진행됨에 따라 계 면의 곡률이 증가하였고, 흐름에 의한 혼합이 안정될 때까지 수직편석이 증가하였다. 수펑편석 은 응고가 진행됨에 따라 증가하였지만 흐름의 강도가 강한 경우에는 곧 일정하게 유지되였다. G Gr이 아주 작거나 큰 경우에는 Smith식과 Scheil식의 경우와 잘 일치하였다.
