硅晶拉制法中柔性轴旋转提升系统的非线性动力学
摘要：硅晶拉杆（SCP）是硅晶圆制造中的关键设备，它是目前大多数集成电路（IC）芯片的基础材料。随着技术的发展，为了减少制造时间和晶圆的价格，对更长直径更大的单晶硅棒的需求不断增加。这种需求需要更高、更大的SCP，然而，这会导致晶种的严重摆动现象。晶种的强烈摆动会导致固化困难，并增加单晶硅生长失败的风险。本文的主要目标是分析SCP中FSRL系统的非线性动力学。推导了FSRL系统摆动运动的数学模型。分析了相关参数（如系统阻尼、激励幅值和旋转速度）对系统稳定性和响应的影响。验证了平衡的稳定性、分叉和混沌运动，这些经常在实际情况中观察到。使用Melnikov方法推导了可能导致混沌运动的参数区域。在FSRL系统中识别了三种通向混沌的路径，包括周期加倍、对称破缺分岔和内部危机。本文的工作解释了SCP中FSRL系统的复杂动力学，这将有助于SCP设计者避免SCP中的摆动现象。
作者：Hai-Peng Ren, Zi-Xuan Zhou, and Celso Grebogi
论文ID：1911.06979
分类：Chaotic Dynamics
分类简称：nlin.CD
提交时间：2020-03-27