Использование трехмерных математических моделей для изучения процесса жидкофазной эпитаксии применительно к технологии получения эпитаксиальных слоев кадмий-ртуть-теллур

В результате выполнения НИР были построены и изучены математические модели и методы численного решения трехмерных нестационарных уравнений конвективного тепломассопереноса в трехкомпонентном растворе; созданы комплексы программ для численного исследования гидродинамических процессов, протекающих в растворе-расплаве при получении эпитаксиальных структур кадмий-ртуть-теллур из жидкой фазы.
Разработанные алгоритмы и комплексы программ позволяют проводить моделирование процесса жидкофазной эпитаксии тройных соединений в трехмерном нестационарном приближении на персональных компьютерах средней мощности.
В диапазоне изменения параметров, соответствующем условиям получения эпитаксиальных слоев кадмий-ртуть-теллур, указаны технологические режимы, при которых массоперенос в жидкой фазе осуществляется преимущественно механизмом диффузии. В системах с предварительным растворением подложки проанализировано влияние динамики развития возмущений полей температуры и концентрации на характеристики ЭС. Расчеты проводились с учетом реальные свойства материалов; эмпирической фазовой диаграммы системы и теплопереноса в ростовом контейнере.
Осуществлена экспериментальная проверка результатов математического моделирования.
На основе анализа результатов теоретических и экспериментальных исследований выработаны технологические рекомендации, в том числе требования к оборудованию и технологической оснастке, для дальнейшей постановки ОКР, направленной на разработку технологии выращивания ЭС кадмий-ртуть-теллур диаметром не менее 37 мм, с высотой рельефа на поверхности не более 1 мкм и однородностью распределения состава по площади не хуже 0,002 мольной доли CdTe и себестоимостью ниже, чем у выпускаемых в настоящее время ЭС КРТ.