氏名 : 犬飼 俊介 (281567045)
所属 : 白石研
題目 : GaN結晶成長のマルチフィジックス流動シミュレーション
概要 :
エネルギー問題解決のためにパワーデバイスの高性能化が求められている．しかし，現在多くの半導体材料として用いられているSiは，遷移期間の短縮，低抵抗化が理論値に迫る所まで来ており，Siに替わる新材料の開発が不可欠である．よって本研究では，青色発光ダイオードに使用されているGaN(窒化ガリウム)に注目した．GaNをパワーデバイスとして用いると，Siに比べ高耐圧，高温，高速で動作が可能であるが，生産面では，サイズ，品質，速度の面ではいずれも製品化に十分な段階までにはまだ達していない．そこで，実験だけでは観測しきれない結晶成長時の流体の影響を解明することを目的とし，数値シミュレーションを行った．本研究のモデルでは，流れの速さが音速に比べ小さいが密度変動が無視できないため，圧縮性のナビエ・ストークス方程式に低マッハ数近似を適用した．研究の第一段階として，二次元二平行板の片側だけを一定速度で移動させるクエット流について，MAC法を用いて計算を行った．場の空間離散化に二次精度中心差分，時間離散化に一次精度陽的オイラー法，スタガード格子を用いた．その結果，温度が上
がると粘
性も大きくなり，結晶成長を妨げる流れを生じることが分かった．
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