摘要
为支持直拉法生长硅单晶的离线工艺参数筛选，本文提出了一种基于改进的朗之万进化算法的替代模型辅助优化框架。首先，建立了多变量约束优化模型，以LSA-Transformer预测的固液界面变形作为目标函数，并考虑了工艺平滑性及物理可行性约束。选取了加热器功率、拉速、氩气流量、晶体旋转速度、坩埚旋转速度和磁场强度这六个关键工艺参数作为决策变量。其次，在经典朗之万算法的基础上，引入了自适应惯性权重机制、多样性提升算子以及局部逃逸算子，以提高在复杂搜索空间中的全局探索能力及避免陷入局部最优解。通过对23个经典基准函数的验证，结果表明该算法具有出色的整体性能，在许多函数上的优化效果优于或可与粒子群优化算法、灰狼优化算法、原始朗之万进化算法以及其他基准算法相媲美。随后，该框架被用于晶体等径生长阶段（200毫米、400毫米、600毫米、800毫米和1000毫米）的离线候选配方生成。经过优化的参数组合在给定的LSA-Transformer模型及物理约束条件下，能够使替代模型预测的界面变形更小。由于这些数值并非独立的CFD计算结果或实验测量值，因此其结果应被视为未来进行物理验证时的工艺参数参考。本研究为直拉法生长硅单晶提供了一种可行的替代模型辅助离线筛选框架。
