晶体生长设备论文开题报告文献综述

导读:本文包含了晶体生长设备论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献，主要关键词:晶体,生长,设备,光纤,铸锭,衬底,硅酸。

晶体生长设备论文文献综述写法

李留臣^[1]（2019）在《晶体要发展设备是关键——记陈创天院士对人工晶体生长设备的关心与重视》一文中研究指出"晶体要发展,设备是关键"这是陈创天院士对于我国人工晶体生长设备产业发展的鲜明观点和实质重视。陈创天院士是国际着名晶体材料学家,是我国非线性光学晶体研究领域的奠基人,在晶体生长理论和实践中做出了突出的贡献。同时,陈老师对我国人工晶体生长设备产业的发展高度重视,对晶体生长设备提出了能够更好地满足工艺要求的创新要求,很多原创性的晶体材料都是陈老师团队在定制的国产设备上完成的,以实际行动支持和推动我国人工晶体生长设备和工艺技术的发展。工欲善其事,必先利其器。要想生长出满足设计需求的晶体材料,必须要有先进的生长设备作为支撑。陈老师曾经在多次行业会议、学术会议上提到要重视工艺装备的不断创新与发展。作为我国人工晶体生长设备研究开发、生产应用的一员,我也多次得到陈院士及其团队老师们面对面的理论指导和现场讲授。至今对第一次拜见陈老师感触颇深,陈老师首先给我们讲解了国际晶体材料以及晶体生长设备的发展情况,又描述了我国人工晶体现状与发展、晶体生长技术对生长设备的要求等内容。提到我国的人工晶体材料行业情况时陈老师认为我国对人工晶体材料的研究基础、理论水平、创新能力等都不落后,相对来讲晶体生长设备(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年10期）

康宏^[2]（2018）在《泡生法晶体生长设备控制系统的研究》一文中研究指出蓝宝石晶体随着市场的需求越来越大,作为一种优良的多功能材料,具有出众的物理特性,在军事、工业、农业以及医疗等各方面都得到了相当广泛的应用。晶体生长炉作为制备晶体的设备,对生长具有大尺寸、缺陷少等要求的高品质蓝宝石晶体起到了关键的作用。本文选择改良的泡生法,从等径控制为出发点,着力提高生长设备的自动化程度。本文通过比对,选用目前应用较流行的改良泡生法——冷心放肩微量提拉法,将直径控制作为蓝宝石晶体生长全过程的控制要点,从蓝宝石晶体生长能量守恒方程等晶体基础理论着手,找出了影响等径控制的关键因素,并初步确定了控制策略。其次,从控制角度进一步探讨等径控制,选定温度为主要的被控对象,建立了相应的数学模型,结合控径原理,提出了温度与称重组成的串级控制系统。分析对比几种典型的温度控制算法,最终选用的控温策略为单神经元PID控制。基于西门子S7-1200系列PLC,对蓝宝石晶体生长设备的控制系统进行了详细设计。首先,从泡生法的工艺要求出发,完成了晶体炉的机械总体方案和运动控制子系统的设计工作。为了保证晶体炉长期低速稳定、无爬行、不抖动的运行,利用精密滚珠丝杠配合直线导轨的传动组合,经由行星减速机连接交流伺服电动机,实现籽晶杆的提拉运动,其旋转运动则依靠带传动与交流伺服电动机的配合来实现,运动控制子系统的设计均经过详细合理的计算,PLC作为运动控制的大脑,给与其相连的伺服驱动器发送指令。根据上述的理论分析,借助PLC的编程软件STEP7,分别编写采用单神经元PID算法的温控程序,以及称重子系统的称重程序;并仍旧基于可编程逻辑控制器作为控制核心,对温度控制子系统与称重子系统的硬件系统进行搭建。接下来,将这两个子系统根据串级系统的控制目的进行组合,最终实现蓝宝石晶体生长的平稳精确控制。最后,利用西门子TIAportal中的WinCC软件,基于SIMATIC精简系列面板,从界面和通信角度,设计蓝宝石晶体生长人机交互子系统,对晶体生长过程进行实时、有效、直观的监测与控制。完成生长系统的组建后,使用MATLAB软件的Simulink仿真功能,通过数学模型的编写和仿真框图的搭建,分析对比单神经元PID算法与常规PID算法在温度控制上的优劣,发现前者在稳定性、响应性和精确性上优势明显,因此对实际的应用具有一定价值的参考意义。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30）

程冉^[3]（2017）在《提拉法生长设备研制及大尺寸YSO:Ce闪烁晶体生长研究》一文中研究指出提拉法是一种从熔体(熔融形态原材料)中生长晶体的办法,于1917年被丘克拉斯基第一次提出并以其名字命名,因具有便于观察监控、操作简单、生长晶体质量高且可以进行全自动的晶体生长等优点,成为晶体生长的重要方法。近几年来主要用于激光晶体、功能型晶体的生长研究中,例如合成蓝宝石、钇铝榴石等重要的宝石晶体。为了进一步提升晶体的品质、产量,传统晶体设备的改良、大尺寸晶体的生长等是未来晶体生长研究的趋势。本文设计的晶体提拉炉,针对使用提拉法生长YSO:Ce闪烁晶体的全过程,创造性地引入了数字化集散型控制系统,设计了专家库和自适应PID参数组成的专家自适应控制器,使得系统控制模块和上位机PC端软件在功能上彼此独立,这样能够让晶体生长控制脱离上位机PC端软件正常进行,避免了PC端系统崩溃和软件故障带来的隐患,并且可通过一台电脑同时控制多个晶体生长设备进行生产,大大降低了人工和生产成本。加入专家自适应PID控制器,将秤采集到的实际值跟生成器生成的理论值进行解析对比,而后通过PID控制器的输出值对中频系统的功率进行控制,最后完成全自动晶体生长。本文对使用提拉法生长YSO:Ce闪烁单晶进行了探究。YSO(硅酸钇,Y_2SiO_5)在1963年首次被发现,作为一种功能良好的基质材料,YSO可以通过掺杂不同的稀土离子来实现不同的功能。掺杂Ce~(3+)的YSO闪烁晶体因其光输出高、衰减时间快等优点,被普遍应用于辐射探测行业。本文应用自主研制的晶体生长设备,使用提拉法成功地生长了多根大尺寸闪烁晶体,所得晶体直径为80mm,最大长度为260mm。在对生长出的晶体实行优化处理后,对于其闪烁性能进行测试,以测试结果验证生长设备的性能。进行了晶体组成成分、荧光光谱分析、透过率分析、能量分析等实验,实验数据充分说明:该自动控制系统具有很高的控制精度和响应速度,晶体质量高,成分均匀,发光性能良好,420nm波长光透过率高达80%,661keV处获得最高能量分辨率为9%,晶体通体透明,内部无明显缺陷,可以应用于辐射探测、安全检查等领域。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）

原东升^[4]（2016）在《微下拉设备研制、单晶生长及功能晶体TbCOB的制备和性能研究》一文中研究指出人工晶体作为现代工业和军事国防领域不可缺少的关键材料,越来越受到各国政府和科学家们的重视。与天然晶体不同,人工晶体更注重科学设计与系统调控的理念,能够有针对地实现光、电、声、磁、热、力等不同形式能量的交互作用和转化。面向具有重大应用前景的功能晶体材料,一方面需要综合开发和评价具有明显应用潜力的关键晶体,避免核心材料的受制于人；另一方面要在晶体生长设备自主研发、新功能晶体材料领域坚持创新探索,全方位推进新型“中国牌”晶体的系统工程。激光单晶光纤是介于传统体块单晶和玻璃光纤之间的一维新型增益介质,其材质来源为传统的优异激光晶体,外型上秉承玻璃光纤的高长径比和大比表面积,具有散热好、效率高、非线性增益系数小等优势。2015年,美国陆军武器研究室发布了一项以单晶光纤为内容的企业研发课题,明确了单晶光纤在定向能激光武器方面的预研和开发价值。从2011年至今,SPIE Photonic West每年定期举办以《Single Crystal Fiber Lasers》为专题的研讨分会,更体现了其在基础研究和工业加工等民用方面的重要价值。然而,我国在此关键材料领域的研究远远落后于国际水平。微下拉法是一种可实现高质量单晶光纤制备的单晶生长技术,其制备的Yb:YAG单晶光纤更是在国际上首次实现了“百瓦”级多模激光输出,展示了良好的应用前景。同时,该方法具有使用原料少、生长速度快、实验周期短和效率高等优势,在新材料探索以及单晶性能优化方面具有重大开发价值。然而,对于这种新颖的单晶生长技术,我国长期处于研究空白状态。本论文首次对微下拉单晶生长法进行了全方位调研,涉及基本原理、设备发展、晶体生长、新材料探索及优化等；基于课题组在设备研制上的优势和特色,本论文积极开展了微下拉设备的自主研制,并得到了国家自然科学基金-科学仪器基础研究专项的支持；同时采用微下拉技术生长了具有重大应用前景的YAG单晶光纤,在晶体可控生长、基本性能测试方面积累了经验。新型功能晶体材料创新探索方面,本论文选取了单斜晶系的低对称性化合物ReCa4O(BO3)3作为结构载体,同时引入了兼具高电子磁矩和强荧光性质的Tb3+离子,尝试从基础层面研究结构各向异性与性能各向异性之间的关系。本论文首先克服了TbCOB体块单晶生长的难题,并通过持续优化获得了直径40mm的大体块单晶；同时系统研究了该新晶体的结构、热学、线性和非线性光学、荧光、压电和高温压电、以及磁各向异性等性质。结合微下拉和TbCOB这两种新技术和新材料,本论文首次提出了微下拉法直接生长非线性倍频器件的新思路,定向生长获得TbCOB倍频器件,实现了高效的非线性倍频激光输出。本论文的主要研究工作和结果如下：Ⅰ.微下拉设备研制本课题组成功开发了国内首台微下拉单晶生长炉,在坩埚及温场设计、机械系统及控制、晶体生长界面成像等方面积累了丰富经验；该设备研发得到了国家自然科学基金基础研究仪器设备专项的支持,填补了国内在微下拉设备及其晶体生长领域的空白。此外,本论文提出了一种调节微下拉晶体生长温度梯度的装置,可有效实现固液界面附近温度梯度的精细调节与优化,该装置采用价格低廉(相比较铂金、铱金等贵金属)的石墨、钼、钨等材料制作而成,材料来源广泛、成本低,结构简单,能够为单晶生长提供预设的温度梯度分布。Ⅱ.微下拉单晶生长及单晶光纤制备本论文采用微下拉法成功生长了LiNbO3和Y3A15O12单晶,验证了自主研制微下拉设备的可靠与稳定性,同时进一步实现了Y3A15O12和Lu3Al5O12单晶光纤的生长,其直径范围从400μm～1 mm可控,长度可达400mm,且直径800μm以下的单晶光纤可弯曲使用。X射线劳埃背射斑点清晰对称,且单晶光纤从头到尾测试结果均完全一致,证明整个单晶光纤的单晶性良好；同时本论文对Nd:YAG单晶光纤的发射光谱和荧光寿命进行了表征和研究。Ⅲ. TbCOB晶体的生长、结构及热学性质通过合理补偿B203和控制Tb3+价态,稳定批量合成了纯相的TbCOB多晶料。热分析和XRD测试表明,该化合物具有同成分一致熔融行为,熔点约为1498℃,其体块单晶可以采用提拉法、布里奇曼法以及微下拉法等熔体法获得。先后采用YCOB和TbCOB籽晶,并优化缩颈工艺和温场,通过提拉法实现了TbCOB体块单晶尺寸和质量的提升,获得了直径达40mm的较大尺寸体块单晶。对提拉法获得的TbCOB单晶进行了单晶结构解析,获得了准确完整的结构数据TbCOB属于单斜晶系Cm空间群,Tb和Ca与O原子形成多面体配位,再与平面叁角构型的BO3基团通过共顶角相连,形成叁维网络结构。与助熔剂法获得的TbCOB单晶结构相比,提拉法生长的单晶中Ca与Tb的无序更为明显。随后系统研究了TbCOB晶体的热学性能,包括比热、热膨胀、热扩散和热导率。其比热值为0.616 J·g-1·K-1,与GdCOB和YCOB的比热基本相当。与ReCOB系列其他晶体相比,TbCOB具有较小的热膨胀系数,并且其热膨胀各向异性最小(选取(αc-αa)/αc作为热膨胀各向异性的评价参数)；小的热膨胀各向异性对晶体的使用非常有利,这也表明在晶体的生长、加工和应用过程中,TbCOB晶体能够承受较大的温度梯度。Ⅳ.TbCOB晶体的线性与非线性光学性质TbCOB晶体在490～1500 nm的范围内具有较高的透过率；10K低温下的精细光谱显示,其在310～500nm波段的吸收峰分别对应着Tb3+的4f-4f跃迁,7F6→5H6、5D0+5H7、5L9+5G4、5D2+5G5、5L10、5D3+5G6以及5D4,而近红外波段的吸收峰则分别来自于7F6到7F0、7F1和7F2的跃迁。TbCOB为负双光轴晶体,具有叁个不同的折射率,在1064 nm处的双折射Δn=0.034,介于YCOB和GdCOB之间。其光学主轴坐标系与结晶学坐标系的具体配置关系为：b//Y (a,Z)=26.12°(c,X)=14.86°,β=101.26°。根据折射率色散方程计算,对于1064 nm的基频光,XY主平面在第一卦限的相位匹配角为(90°,44.35°),ZY主平面在第一卦限的位相匹配角为(22.56°,0°)。采用旋转马克条纹法,测得了TbCOB晶体有全部6个独立的非线性光学系数d11、d12、d13、d31、d322和d33。在全套二阶非线性系数的基础上,理论计算表明TbCOB主平面内的最优匹配方向为(22.56°,180。),其最大有效非线性系数deff=0.86 pm/V。对于主平面内的最优位相匹配方向,腔外激光倍频(样品无镀膜)转换效率可达到57%。TbCOB的非线性光学性质处于YCOB和GdCOB之间,即TbCOB晶体可以保持较高的非线性系数,同时发挥其晶体生长成品率高的优势。V.功能晶体TbCOB的压电性能及磁各向异性通过16组不同切型的单晶样品,获得了TbCOB晶体所有的室温弹性顺服常数sij、压电应变常数dij和机电耦合系数kij。其中TbCOB的介电常数(εT11/ε0=10.34、 εT22/ε0=12.92、εT33/ε0=10.04)更接近GdCOB,略高于YCOB; TbCOB的最大压电常数为10.09 pC/N,明显大于YCOB的8.0 pC/N,且叁者的压电常数最大值均为d26。此外,TbCOB的常用机电耦合系数k26达到了21.94%,可满足器件实际使用的要求。该晶体的高温电阻率随温度升高表现出降低趋势,其在600℃时电阻率可以达到5 X 106 Ohm-cm,虽低于同构的YCOB和GdCOB晶体,但TbCOB的高温电阻率各向异性明显小于YCOB和GdCOB.在600℃的环境下,晶体弹性常数(sE33和sE66)稳定度仍可保持在10%以内,其最大压电常数d26也依然可以保持在10pC/N以上,机电耦合系数k26的最大波动率不超过10%,相关参数均具有较好的温度稳定性。TbCOB晶体叁个晶轴方向的室温和低温磁化曲线、以及场冷和零场冷磁温曲线均表明,在温度降低过程中Tb离子之间没有强的磁相互作用,表现出顺磁特性。同时分析出,该晶体表现出很大的顺磁各向异性,在5K低温环境下,c向的磁化率约为6向的20倍。Ⅵ.倍频器件的微下拉定向生长与研究微下拉技术相比传统提拉法可以更好地实现晶体的定向和异形生长,在器件加工方面节约时间并节省原料,可以降低制作成本。因此,本论文首次提出使用微下拉直接制备倍频晶体器件的技术概念。结合理论计算模型与TbCOB晶体的二阶非线性系数矩阵,得到了有效非线性系数|deff|随极相角φ和偏向角0的叁维分布规律：TbCOB的空间最优位相匹配角为(113°,46°),对应的有效非线性系数为1.39 pm/V,与YCOB和GdCOB相当。在此基础上,本论文设计了微下拉法直接生长(113。,46°)倍频晶体的实验,并采用优化后的温场和参数实现了TbCOB晶体的稳定定向生长,获得的晶体等径良好且透亮,内部无散射颗粒；与提拉法不同,该方法生长的晶体表面光滑,无挥发物B203黏附。微下拉法沿空间最优位相匹配定向生长的TbCOB晶体,经过端面加工即可形成器件,且激光倍频性能良好；随着基频光功率升高,倍频效率可稳定在55%左右；同时测得TbCOB晶体的激光损伤阈值大于15 GW/cm2,适合作为激光倍频晶体使用。综上,本论文首次提出使用微下拉直接制备倍频晶体器件的技术概念,并沿最优位相匹配方向定向生长了TbCOB晶体,获得了优异的倍频激光输出。(本文来源于《山东大学》期刊2016-04-05）

郑泰山,阮毅,王寅飞^[5]（2016）在《第叁代半导体材料SiC晶体生长设备技术及进展》一文中研究指出第叁代半导体设备技术是第叁代半导体技术发展的重要支撑和基础。简要介绍了以SiC为代表的第叁代半导体材料,重点介绍了SiC晶体生长方法,SiC晶体生长设备基本构成,设备技术国内外进展情况,最后指出了将设备研发和生长工艺相结合研制出更加成熟的SiC晶体生长设备的重要性。(本文来源于《机电工程技术》期刊2016年03期）

陈赛^[6]（2015）在《微下拉法生长设备研制及晶体生长研究》一文中研究指出微下拉法生长技术是一种新兴的晶体生长技术,其特点如下：单次使用的原料非常少,大大减少原料的用量,降低新材料探索的成本；所需的铂金和铱金等贵金属坩埚小；光纤直径从微米至毫米量级可调；光纤晶体的界面外形可控；既可以生长中低温氧化物晶体,也可以生长GGG、YAG、LuAG等高温多元氧化物晶体。由于该技术较新,商品化的设备还没有大规模生产,因此,国际上各研究单位大多采用自主研制或者是合作研制的微下拉法生长设备进行晶体生长研究。我们根据定向凝固原理,针对中低温氧化物晶体生长特点,与企业合作成功设计并研制了微下拉法生长设备,并将该生长设备应用到氧化物纤维晶体生长上。众所周知,BGO(锗酸铋,Bi4Ge3O12)和BSO(硅酸铋,Bi4Si3O12)是着名的氧化物闪烁晶体。BGO具有无色透明、阻止射线能力强、闪烁效率高、抗辐射能力强和不潮解等优点,是一种综合性能优良的闪烁材料。BSO晶体具有余辉衰减快、辐射强度高等特点,是一种快计时闪烁材料。由于BGO与BSO晶体结构相同、熔点相近,可形成固溶体混晶,即硅锗酸铋(BGSO)。我们采用自主研制的微下拉法设备,成功生长出不同掺杂浓度的锗硅酸铋纤维晶体,讨论了工艺参数以及掺杂浓度对晶体生长的影响,所得纤维晶体的最大长度达到195mmm。测试了晶体XRD和发射光谱,结果表明,随着Si02含量增加,Bi4(Ge1-xSix)3O12单晶的晶胞参数随着Si含量增加而减小,而Si掺杂使晶体主发射峰轻微地向短波方向移动。(本文来源于《上海应用技术学院》期刊2015-11-27）

魏光华^[7]（2015）在《MOCVD设备中气相反应对晶体生长的影响》一文中研究指出MOCVD生长半导体晶体过程中存在严重的气相化学反应,会降低源的利用率,增加系统的能耗,影响批次晶片的均匀性和所有晶片的生长质量,使得设备的重复性和稳定度难以达到要求。气象反应对生长的影响主要体现在几个方面:首先是对送气系统的影响,尤其是在进气系统和反应室界面上的气相反应产物,会影响进入反应室的气体的速度和流场,以及周围的热环境,从而在源头上改变生长条件;其次,是气象反应物在反应室冷壁面的沉积,同样会反应室内部温度场和流场的改变。这样的改变有些时候对生长的均匀性是非常关键的;第叁,气相反应会消耗反应源,生成纳米粒子,会附着在生长表面从而导致晶体发光性能的急剧降低。现在改进晶体的均匀性和生长质量,提高整机的稳定性和重复性能是MOCVD设备急需解决的问题之一。本文针对气象反应,从以上几个方面的理论研究和分析,了解对生长条件的改变和对过程的影响,达到有效利用反应源、提高设备的生产均匀性、提高晶片质量。(本文来源于《第十七届全国晶体生长与材料学术会议摘要集》期刊2015-08-11）

原东升,贾志泰,舒骏,李阳,董春明^[8]（2014）在《微下拉晶体光纤生长设备研制及YAG单晶生长》一文中研究指出介绍了一种新型单晶生长技术(微下拉:micro-pulling-down),并概述了该方法在Nd∶YAG单晶光纤生长方面的应用及发展。率先在国内开展了微下拉单晶生长炉的研制工作,填补了该领域的空白。同时,生长了直径3mm,长度100 mm、300 mm的Nd∶YAG单晶,晶体整体透明、内部无散射点,表现出了良好的单晶性,有望作为激光工作物质使用。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2014年06期）

武建刚^[9]（2013）在《晶体硅生长设备外围设施的研究》一文中研究指出针对国内晶体硅生长设备现状,简要认识了多晶硅铸锭炉的技术发展瓶颈,从外围电力系统、氩气供应做了简单介绍,重点介绍了冷却水路系统的计算、研究。(本文来源于《河南科技》期刊2013年18期）

冯丰,王军红^[10]（2013）在《砷化镓晶体生长设备的发展回顾》一文中研究指出作为第二代半导体材料的代表,化合物半导体材料GaAs具有许多不同于Si、Ge材料的特性,能够广泛应用于发光器件(激光器,发光二极管)、光探测器(光探测器)以及高频器件等领域。为了充分利用其固有的半导体特性,提高其晶体材料的完整性,优化生产工艺,降低生产成本,国内外的研究人员开发了不同类型的专用于砷化镓单晶材料的生产设备。回顾总结了砷化镓晶体生长设备的发展历程,包括砷化镓材料的合成设备、晶体生长设备,重点介绍了目前成熟的VB、VGF单晶炉的性能特点,对比介绍了业内较为代表的设备类型,展望了砷化镓单晶炉的未来发展趋势。(本文来源于《半导体技术》期刊2013年08期）

晶体生长设备论文开题报告范文

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

蓝宝石晶体随着市场的需求越来越大,作为一种优良的多功能材料,具有出众的物理特性,在军事、工业、农业以及医疗等各方面都得到了相当广泛的应用。晶体生长炉作为制备晶体的设备,对生长具有大尺寸、缺陷少等要求的高品质蓝宝石晶体起到了关键的作用。本文选择改良的泡生法,从等径控制为出发点,着力提高生长设备的自动化程度。本文通过比对,选用目前应用较流行的改良泡生法——冷心放肩微量提拉法,将直径控制作为蓝宝石晶体生长全过程的控制要点,从蓝宝石晶体生长能量守恒方程等晶体基础理论着手,找出了影响等径控制的关键因素,并初步确定了控制策略。其次,从控制角度进一步探讨等径控制,选定温度为主要的被控对象,建立了相应的数学模型,结合控径原理,提出了温度与称重组成的串级控制系统。分析对比几种典型的温度控制算法,最终选用的控温策略为单神经元PID控制。基于西门子S7-1200系列PLC,对蓝宝石晶体生长设备的控制系统进行了详细设计。首先,从泡生法的工艺要求出发,完成了晶体炉的机械总体方案和运动控制子系统的设计工作。为了保证晶体炉长期低速稳定、无爬行、不抖动的运行,利用精密滚珠丝杠配合直线导轨的传动组合,经由行星减速机连接交流伺服电动机,实现籽晶杆的提拉运动,其旋转运动则依靠带传动与交流伺服电动机的配合来实现,运动控制子系统的设计均经过详细合理的计算,PLC作为运动控制的大脑,给与其相连的伺服驱动器发送指令。根据上述的理论分析,借助PLC的编程软件STEP7,分别编写采用单神经元PID算法的温控程序,以及称重子系统的称重程序;并仍旧基于可编程逻辑控制器作为控制核心,对温度控制子系统与称重子系统的硬件系统进行搭建。接下来,将这两个子系统根据串级系统的控制目的进行组合,最终实现蓝宝石晶体生长的平稳精确控制。最后,利用西门子TIAportal中的WinCC软件,基于SIMATIC精简系列面板,从界面和通信角度,设计蓝宝石晶体生长人机交互子系统,对晶体生长过程进行实时、有效、直观的监测与控制。完成生长系统的组建后,使用MATLAB软件的Simulink仿真功能,通过数学模型的编写和仿真框图的搭建,分析对比单神经元PID算法与常规PID算法在温度控制上的优劣,发现前者在稳定性、响应性和精确性上优势明显,因此对实际的应用具有一定价值的参考意义。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

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