Для экспериментального определения кинетической и диффузионной областей снимают зависимость скорости роста от температуры и строят её в Аррениусовских координатах- по оси ординат откладывается значение скорости в логарифмическом масштабе, по оси ординат- обратная температура (1/Т, Т -в 0К). В таких координатах уравнение Аррениуса представляет прямую линию. Этот график позволяет достаточно точно выделить кинетическую область протекания реакции (см. рис.1б ) .
Для определения постоянных уравнения Аррениуса следует взять на линейном участке 2 точки : VP1 (T1) и VP2(T2). Тогда, в соответствии с ( 3 ),
VP2 / VP1= ехр [(1/Т1 - 1/Т2) . E/ k] ( 5 )
Ln (VP2 / VP1) = (1/Т1 - 1/Т2) . E/ k ( 6 ), откуда можно вычислить Е. (k= 8,62.10 -5 эВ/ К)
Размерность постоянной А должна быть в тех же единицах, что и скорость.Определив постоянные уравнения Аррениуса, можно рассчитать значение Vk для любой температуры.
Таким образом, имея
экспериментальные значения Vp и расчётные Vk
, можно рассчитать величину Vd для значений Vd
Vk .
3. Порядок выполнения работы
3.1. Дополнительные указания по методике проведения.
В качестве варианта загрузки- выбрать 1, 2, 3 ярусы. На контрольных процессах (10 - 50 процессов) посмотреть распределение толщины плёнки и и скорости роста по ярусам с целью определения возможной систематической . Количество точек при построении зависимостей брать 10…15, а при снятии семейства кривых задавать 2…3 значения параметров (2…3 кривых). При построении графиков по осям должны быть обозначены откладываемые величины и указаны единицы измерения в общепринятых сокращениях. При градуировке шкалы наносит метки 0. 1. 2……; 0, 2, 4, 6, ….; 0, 5, 10, …. Не использовать дробных меток: 1,22, 2,44 и т.д. При построении Аррениусовской шкалы наносить метки не 1/Т или 10000/Т, а соответствующие им температуры в 0С - так, как это делает программа PAKET2. Сами графики оформляются как рисунки и соответственно подписываются: Рис. № … подпись. Особенности проведения эксперимента оговариваются в тексте, либо в подрисуночной подписи как дополнительное пояснение. При снятии семейства кривых значение параметра семейства может быть приведено у соответствующей кривой, либо в тексте, либо в подрисуночной подписи.
При снятии зависимостей изменяется в заданных пределах только выбранный аргумент, остальные параметры процесса и их разбросы остаются такими, какие были введены в "Исходных данных". При этом, например, при изменении расхода концентрация остается неизменной за счёт соответствующей корректировки расхода газа- носителя через испаритель. При изменении скорости роста длительность процесса корректируется таким образом, чтобы толщина плёнки оставалась постоянной, равной заданной (выполняется автоматически).
Рекомендуемые диапазоны изменения величин при снятии зависимостей скорости роста от параметров:
· Расхода (Q)- 500…5500, остальные параметры в соответствии с заданием; при снятии семейства (параметр- температура эпитаксии) задать начальное значение температуры 1000…1050 0С, шаг 250 (2 точки).
· Температуры- полный диапазон 700…1300 0С , для переходной и диффузионной- 900-950 (уточняется экспериментально) до 1300 0С. Начальная температура переходной области определяется по точке отклонения от прямолинейной зависимости и в начале расхождения кривых, снятых при разных расходах. При снятии семейства кривых (параметр - расход) начальное значение расхода 500 л/час, шаг 1000… 1500, 2-3 точки.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.