1.一种氧化镓单晶生长过程中螺旋生长的判断方法,其特征在于,所述方法包括:根据氧化镓单晶生长系统的结构信息,建立几何模型;
对所述几何模型内各个区域进行计算网格划分,设置所述几何模型中对应计算网格的边界条件和控制方程,得到传热流动数值模型;
基于所述传热流动数值模型,模拟在当前生长参数下的氧化镓的传热流动过程,得到模拟结果;所述模拟结果包括:结晶生长过程中坩埚内氧化镓熔体区域的流场信息;其中,所述流场信息包括:各个计算网格处的速度大小及方向;
根据所述模拟结果中氧化镓熔体区域的涡流分布情况,确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓是否会发生螺旋生长;
所述根据所述模拟结果中氧化镓熔体区域的涡流分布情况,确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓是否会发生螺旋生长,包括:根据所述模拟结果中氧化镓熔体区域各个计算网格处的速度大小及方向,确定生长界面的中心区域是否出现涡流;
在所述中心区域没有出现涡流的情况下,确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓不会发生螺旋生长;
根据所述模拟结果中氧化镓熔体区域各个计算网格处的速度大小及方向,确定生长界面的外缘区域是否出现涡流;
在所述外缘区域没有出现涡流的情况下,确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓会发生螺旋生长;
在所述中心区域和所述外缘区域均出现涡流的情况下,确定滞止点的位置;所述滞止点为所述中心区域的涡流与所述外缘区域的涡流的交界区域的速度为零的点;
根据所述滞止点的位置,确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓是否会发生螺旋生长。
2.根据权利要求1所述的判断方法,其特征在于,所述根据所述滞止点的位置,确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓是否会发生螺旋生长,包括:根据所述滞止点的位置,确定第一距离,所述第一距离是所述滞止点与氧化镓单晶的生长中心轴之间的垂直距离;
根据三相点的位置,确定第二距离,所述第二距离是所述三相点与氧化镓单晶的生长中心轴之间的垂直距离;
根据所述第一距离与所述第二距离的比值是否超出预设阈值,确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓是否会发生螺旋生长。
3.根据权利要求2所述的判断方法,其特征在于,所述预设阈值为1,所述根据所述第一距离与所述第二距离的比值是否超出预设阈值,确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓是否会发生螺旋生长,包括:在所述第一距离与所述第二距离的比值小于1的情况下,确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓不会发生螺旋生长;
在所述第一距离与所述第二距离的比值大于或等于1的情况下,确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓会发生螺旋生长。
4.根据权利要求1所述的判断方法,其特征在于,所述控制方程,至少包括传热流动控制方程,所述传热流动控制方程包括氧化镓熔体区域的传热流动控制方程:连续性方程: ;
动量方程: ;
能量方程: ;
其中, 表示求梯度;表示速度; 表示氧化镓熔体的参考密度;t表示时间,p表示压力, 表示动力粘度; 表示热膨胀系数;T表示计算网格处的温度; 表示参考温度;
表示重力加速度, 表示氧化镓熔体的密度; 表示比热容; 表示热导率; 表示热源。
5.根据权利要求2所述的判断方法,其特征在于,所述方法还包括:在确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓会发生螺旋生长的情况下,修改所述当前生长参数;基于修改后的当前生长参数,重新确定氧化镓是否会出现螺旋生长。
6.根据权利要求1所述的判断方法,其特征在于,所述当前生长参数为以下至少一者:加热功率、坩埚转速、晶体转速和所述氧化镓单晶生长系统的结构信息。
7.根据权利要求5所述的判断方法,其特征在于,所述在确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓会发生螺旋生长的情况下,修改所述当前生长参数;基于修改后的当前生长参数,重新确定氧化镓是否会出现螺旋生长,包括:根据所述第一距离和所述第二距离的比值与所述预设阈值之间的差值,确定本次修改的所述当前生长参数的修改量;
基于所述当前生长参数的基础修改量,对所述当前生长参数进行修改,得到修改后的第一生长参数和第二生长参数;所述第一生长参数表示对所述当前生长参数增加所述基础修改量后得到的生长参数,所述第二生长参数表示对所述当前生长参数减少所述基础修改量后得到的生长参数;
分别基于所述第一生长参数和所述第二生长参数,重新模拟氧化镓的传热流动过程,将得到的模拟结果与修改所述当前生长参数之前的模拟结果进行对比,确定参数修改方向,所述参数修改方向为增加生长参数或减少生长参数;
重新计算生长参数修改后的所述第一距离和所述第二距离的比值与所述预设阈值之间的差值,根据重新计算得到的差值,确定下一轮对生长参数进行修改的修改量;
按照所述参数修改方向,根据所述下一轮对生长参数进行修改的修改量,对生长参数继续进行修改,并重新根据修改后的生长参数,模拟氧化镓的传热流动过程,得到新的模拟结果;
在根据所述新的模拟结果,计算得到的差值超出所述预设阈值的情况下,按照所述参数修改方向,进行下一轮对生长参数的修改,直至最终计算得到的差值不超出所述预设阈值,结束对生长参数的修改,将最后一轮所使用的生长参数确定为最优生长参数。
8.一种氧化镓单晶生长过程中螺旋生长的判断装置,其特征在于,应用于执行权利要求1‑7中任一项所述的氧化镓单晶生长过程中螺旋生长的判断方法,所述装置包括:几何模型建立模块,用于根据氧化镓单晶生长系统的结构信息,建立几何模型;
数值模块构建模块,用于对所述几何模型内各个区域进行计算网格划分,设置所述几何模型中对应计算网格的边界条件和控制方程,得到传热流动数值模型;
数值模拟模块,用于基于所述传热流动数值模型,模拟在当前生长参数下的氧化镓的传热流动过程,得到模拟结果;所述模拟结果包括:结晶生长过程中坩埚内氧化镓熔体区域的流场信息;其中,所述流场信息包括:各个计算网格处的速度大小及方向;
判断模块,用于根据所述模拟结果中氧化镓熔体区域的涡流分布情况,确定在所述当前生长参数下制备的氧化镓是否会发生螺旋生长。
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1‑7中任一项所述的氧化镓单晶生长过程中螺旋生长的判断方法。