Главная » Просмотр файлов » Плазменно и термически стимулированное осаждение алмазных пленок многомерные модели химических реакторов

Плазменно и термически стимулированное осаждение алмазных пленок многомерные модели химических реакторов (1097823), страница 68

Файл №1097823 Плазменно и термически стимулированное осаждение алмазных пленок многомерные модели химических реакторов (Плазменно и термически стимулированное осаждение алмазных пленок многомерные модели химических реакторов) 68 страницаПлазменно и термически стимулированное осаждение алмазных пленок многомерные модели химических реакторов (1097823) страница 682019-03-13СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 68)

Проведенные систематические расчеты для C/H, C/H/O,C/H/Ar, H/B/Ar/О и H/B/С/Ar/О смесей позволили•получить целостную пространственную картину распределений компонент и параметровплазмы с характерными значениями в центре плазменной области: температурой газа Т~2900 Kи электронов Тe~1.3 эВ, плотностью вложенной мощности ~25±5 Вт/см-3, мольной доли атомовводорода XHmax~8%, концентрации электронов ne~2.4×1011 см-3 и расчетными концентрациями уподложки [H]~7.6×1015 и [CH3]~1.1×1014 см-3, обеспечивавшими близкую к экспериментальнойскорость осаждения АП G~2 мкм/час.• промоделировать эффектыи вариации давления газа, вложенной мощности, доли метана исравнить их с экспериментальными результатами;•выявить основные плазмохимические процессы (баланс скоростей ионизации, в основном,СxHy, Н2, Н и гибели зарядов, главным образом, в реакциях диссоциативной рекомбинацииосновных ионов CxHy+ с электронами), влияние примеси О2 на электрон-ионную рекомбинациюв Н/Ar плазме;• выделить три области (центральную, горячую плазменную зону А с околоравновеснымраспределением СxHy компонент и две полусферические кольцевые оболочки В и С) сразличными характерными Т, XH и направленностью конверсий углеводородов СxHy.

В среднейзоне В, при температурах 1400 < T < 2200 K идет преимущественная конверсия метана вацетилен с расходованием H атомов. Обратная конверсия C2H2→2CH4 происходит в зоне C, пригазовых температурах 500 < T < 1400 K; и не потребляет в итоге H атомы, выступающие здесь вроли основного активатора этой многоступенчатой конверсии;296•выявить и количественно описать энергетический баланс плазмы и каналы трансформациипоглощенноймощностис доминирующимизатратаминаколебательно-вращательноевозбуждение Н2. Дальнейшая трансформация большей части энергии СВЧ поля, потраченнойчерез электронную подсистему на активацию газовой смеси, идет посредством V→Tрелаксации H2(v) на нагрев газа (поддержание высоких газовых температур Т) и далееотводится газовой теплопроводностью к стенкам реактора и подложкодержателю в разныхпропорциях;• объяснить наблюдаемые зависимости мольных долей углеводородов X(CHx)~XC0.5,X(C2Hy)~XC от доли XC углеродной компоненты (метана) в рабочей смеси и, как следствие,корневую зависимость скорости роста АП G~[CHx]~ XC0.5;• провести систематическое исследование активации СН4/H2/Ar смесей при вариации долиаргона XAr от 7% до 98.5% и проследить изменения параметров плазмы c ростом XAr: ростобъема плазмы Vpl, температуры электронов Те от ~1.3 до ~2.5 эВ, максимальных отношений[H]/[H2] от ~0.09 до ~2, падение плотностей вложенной мощности при примерно постоянныхмаксимальных температурах газа Тmax~3000±100 K), распределения потоков тепла на стенкиреактора, подложку и подложкодержатель, ограниченный вклад (~10-30%) реакций атомарноговодорода в нагрев подложки, объяснить резкий рост излучательных потерь при XAr>80% иполучить для H/C/Ar смесей оценку предельной допустимой мощности Pmax в реакторезаданного объема.• промоделировать процессы осаждения UNCD пленок с разными инертными газами напримере 0.5%CH4/1%H2/Ar и 0.5%CH4/1%H2/He смесей и установить, что концентрация CH3над подложкой превосходит на порядки концентрацию С2, считавшегося основнымпрекурсором UNCD, и что потери энергии электронов в упругих столкновениях с атомами Неприходилось аномально много (порядка половины) вложенной мощности.• промоделировать различные H/B/Ar и H/B/С/Ar смеси с примесью О2 (~10 ppm), сравнимой сиспользуемыми долями В2Н6 и влияющей на поведение борных компонент, выяввить ключевыемеханизмы конверсии борных компонент: BHx ↔ HyBCz (с участием С2Н2 и С2Н4); BHx →(HBO/H2BO) → HzCOBHy → BHx (с участием или активацией посредством таких компонент,как H2O, CHx и/или Н).

Эти конверсии позволили объяснить качественно и количественноразнообразные экспериментальные результаты в реакторе ГХОСВЧР, в том числе взрывнойрост В и ВН концентраций при добавлении 1-2 sccm СН4 в H/B/Ar/О плазму. Был выявленсущественный вклад хемилюминесценции в излучение ВН* в плазменных и внеплазменныхзонах реактора. Расчетные концентрации BHx позволили дать оценку степени легированиябором АП в ГХОСВЧР реакторе за счет, в основном, атомов бора.297БЛАГОДАРНОСТИАвтор считает своим приятным долгом выразить благодарность своему первому научномуруководителю С.С.

Филиппову (ИПМ им. М.В. Келдыша), Н.В. Суетину за привитые навыкичисленного исследования сложных плазмохимических систем, руководителям и сотрудникамОтдела микроэлектроники НИИ Ядерной физики МГУ Рахимову А.Т., Рахимовой Т.В.,Тимофееву М.А., Дзбановскому Н.Н., Палю А.Ф., Серову А.О., Селезневу Б.В., КлоповскомуК.С., Попову Н.А., Прошиной О.В., Волошину Д.Г. и первооткрывателю направления ГХО АПБ.В. Спицыну (ИФХ) за полезные обсуждения и поддержку, а также Х. Умемото (УниверситетШизиоку, Япония), Дж. Батлеру (NRL, Вашингтон) и особенно М. Ашфолда и его “алмазную”группу из Бристольского университета за плодотворное сотрудничество.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.

Spitsyn B.V., Bouilov L.L., Derjaguin B.V. Vapor growth of diamond on diamond and othersurfaces // J. Cryst. Growth. 1981. v.52. p.219-226.2. Matsumoto S., Sato Y., Kamo M., Setaka N. Vapor Deposition of Diamond Particles from Methane// Jap. J. Apl. Phys. 1982. v.21. L183-L185.3. Bachmann P.K., Leers D., Lydtin H. Towards a general concept of diamond chemical vapourdeposition // Diamond and Related Materials. 1991.

v.1. p.1-12.4. Манкелевич Ю.А., Суетин Н.В. Получение углеродных пленок / Энциклопедиянизкотемпературной плазмы, под ред. В.Е. Фортова. М: Наука. 2000. т.IV. с.404-4145. Erdemir A., Donnet C. Tribology of diamond-like carbon films: recent progress and future prospects// J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. v.39. R311–R327.6. Kee R.J., Meeks E., Dandy D.S., Coltrin M.E. // Combustion and flame. 1993. v.92. p.144.7. Kim J.S., Cappelli M.A.

A model of diamond growth in low pressure premixed flames // J. Appl.Phys. 1992. v.72. p.5461-5466.8. Harris S.J., Weiner A.M. Methyl radical and H-atom concentrations during diamond growth // J.Appl. Phys., 1990. v.67. p.6520-6526.9. Frenklach M., Wang H. Detailed surface and gas-phase chemical kinetics of diamond deposition //Phys. Rev. B. 1991.

v.43. p.1520-1545.10. Goodwin D.G., Gavillet G.G. Numerical modeling of the filament-assisted diamond growthenvironment // J. Appl. Phys. 1990. v.68. p.6393-6400.11. Dandy D.S., Coltrin M.E. Effects of temperature and filament poisoning on diamond growth inhot‐filament reactors // J. Appl. Phys. 1994. v.76. p.3102-3113.12. McMaster M.C., Hsu W.L., Coltrin M.E., Dandy D.S. Experimental measurements and numericalsimulations of the gas composition in a hot-filament-assisted diamond chemical-vapor-depositionreactor // J.

Appl. Phys. 1994. v.76. p.7567-7577.13. Kee R.J., Miller J.A., Evans G.H., Dixon-Lewis G. A computational model of the structure andextinction of strained, opposed flow, premixed methane-air flames // 22-th Intern. Symposium onCombustion, held on August 14-19, 1988, at the University of Washington in Seattle, Washington,Pittsburgh. The Combustion Institute. 1989. p.1479-149414. Hsu W.L. Mole fractions of H, CH3, and other species during filament‐assisted diamond growth// Appl.

Phys. Lett. 1991. v.59. p.1427-1429.15. Celii F.G., Butler J.E. Hydrogen atom detection in the filament‐assisted diamond depositionenvironment // Appl. Phys. Lett. 1989. v.54. p.1031-1033.29816. V. Zumbach, J. Schafer, J. Tobai, Ridder M., Dreier T., Schaich T., Wolfrum J., Ruf B., BehrendtF., Deutschman O., Warnatz J. Experimental investigation and computational modeling of hot filamentdiamond CVD // J. Chem. Phys.

1997. v.107. p.5918-5928.17. DebRoy T., Tankala K., Yabrough W.A., Messier R. Role of heat transfer and fluid flow in thechemical vapor deposition of diamond // J. Appl. Phys. 1990. v.68. p.2424-2432.18. Tankala K., DebRoy T. Modeling of the role of atomic hydrogen in heat transfer during hotfilament assisted deposition of diamond // J. Appl. Phys. 1992. v.72. p.712-718.19. Kondoh E., Tanaka K., Ohta T. Reactive flow simulation of the hot‐filament chemical‐vapordeposition of diamond // J.

Appl. Phys. 1993. v.74. p.4513-4520.20. Childs M A, Menningen K L, Anderson L W, Lawler J E. Atomic and radical densities in a hotfilament diamond deposition system // J. Chem. Phys. 1996. v.104. p.9111-9119.21. Wolden C., Gleason K.K. Heterogeneous formation of atomic hydrogen in hot‐filament diamonddeposition // Appl. Phys.

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6553
Авторов
на СтудИзбе
299
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее