Etude Des Instabilites Convectives Dans La Configuration De Czochralski. Doctorat Thesis(2018) , Université De Batna 2.

Résumé: La méthode de tirage de (CZ) est l’une des techniques les plus importantes pour produire des monocristaux de grande taille, destinées à la fabrication des semi-conducteurs. Dans ce travail, nous avons mené une simulation numérique tridimensionnelle instationnaire du modèle simplifié de Czochralski avec le code CFD Fluent. L’objectif principal est de montrer l'influence des conditions thermiques et dynamiques sur la structure de l'écoulement et de déterminer les profils des vitesses et les champs de température pour différents régimes d'écoulement (étude paramétrique en fonction des paramètres de contrôle Rayleigh, Marangoni, Reynolds et la condition thermique à la surface libre, représentée par le nombre de Biot ). Le procédé simulé est un creuset cylindrique ayant un rapport de forme (H/D) égal à 1. Les fluides étudiés sont considérés newtoniens et incompressibles à propriétés thermo physiques constantes. L'approximation de Boussinesq est adoptée dans cette étude. Dans une première partie de ce travail le creuset est soumis à des gradients de température (radial et axial), l'écoulement résultant est stationnaire et axisymétrique . Dans la deuxième partie, l'effet de la vitesse de rotation sur la structure de l'écoulement et le champ de température est considéré. En conclusion, la technique de stabilisation d’écoulement de convection des fluides à faible nombre de Prandtl (semi-conducteurs) par l’application d’une vitesse de rotation du cristal adéquate, s'est avérée concluente.

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