Шаг 3: Материалы

$\begin{figure}\psfig{file=figures/surface-panel-mat-ash3.ps} \end{figure}$

Создание компонентов газовой фазы (AsH , GaCH , CH , H ), ... компонентов (site species) (Ga_s и As_s), и твёрдых компонентов (Ga и As).

(a)

Создание реагента AsH .

В панели Materials (Материалы) выберите fluid под надписью Material Type.

ii.

Выберите nitrogen (азот) под надписью Fluid Materials для создания нового материала.

iii.

Установите Mixture (Смесь) равной none.

iv.

Введите arsine под надписью Name.

Введите ash3 под надписью Chemical Formula.

vi.

Установите следующие свойства:

Parameter	Value (Объём)
Cp	kinetic-theory
Thermal Conductivity (Теплопроводность)	kinetic-theory
Viscosity (Вязкость)	kinetic-theory
Molecular Weight (Молекулярный вес)	`77.95`
Standard State Enthalpy (Стандартная энтальпия состояния)	`0`
Standard State Entropy (Стандартная энтропия состояния)	`130579.1`
Reference Temperature (Относительная, опорная температура)	`298.15`
L-J Characteristic Length (L-J Характеристическая длинна)	`4.145`
L-J Energy Parameter (L-J Параметр энергии)	`259.8`
Degrees of Freedom (Степени свободы)	`0`

Плотность Density будет установлена для смеси с использованием закона идеального газа (incompressible-ideal-gas-law).

vii.

Нажмите Change/Create (Изменить/Создать) чтобы создать новый материал.

viii.

FLUENT спросит вас, перезаписать ли азот nitrogen. Нажмите No.

$\begin{figure}\psfig{file=figures/surface-panel-quest.ps} \end{figure}$

(b)

Создайте аналогично другие материалы..

Значения параметров приведены в таблице:

Parameter	GaCH	CH	H	Ga_s	As_s	Ga	As
Name	`tmg`	`ch3g`	`hydrogen`	`ga_s`	`as_s`	`ga`	`as`
Chemical Formula	`gach3`	`ch3`	`h2`	`ga_s`	`as_s`	`ga`	`as`
Cp	kinetic-theory	kinetic-theory	kinetic-theory	`520.64`	`520.64`	`1006.43`	`1006.43`
Thermal Conductivity	kinetic-theory	kinetic-theory	kinetic-theory	`0.0158`	`0.0158`	kinetic-theory	kinetic-theory
Viscosity	kinetic-theory	kinetic-theory	kinetic-theory	`2.125 e-05`	`2.125 e-05`	kinetic-theory	kinetic-theory
Molecular Weight	`114.83`	`15`	`2.02`	`69.72`	`74.92`	`69.72`	`74.92`
Standard State Enthalpy	`0`	`2.044 e+07`	`0`	`-3117.71`	`-3117.71`	`0`	`0`
Standard State Entropy	`130579.1`	`257367.6`	`130579.1`	`154719.3`	`154719.3`	`0`	`0`
Reference Temperature	`298.15`	`298.15`	`298.15`	`298.15`	`298.15`	`298.15`	`298.15`
L-J Characteristic Length	`5.68`	`3.758`	`2.827`	`-`	`-`	`0`	`0`
L-J Energy Parameter	`398`	`148.6`	`59.7`	`-`	`-`	`0`	`0`
Degrees of Freedom	`0`	`0`	`5`	`-`	`-`	`-`	`-`

Установите состава смеси.

(a)

Под надписью Material Type (Тип материала) выберите mixture (смесь).

(b)

Введите gaas_deposition под надписью Name.

(c)

Нажмите Change/Create.

(d)

Для перезаписи смеси-шаблона нажмите Yes в панели с вопросом о перезаписи.

(e)

Под надписью Properties нажмите кнопку Edit... справа от надписи Mixture Species (Компоненты смеси).

Откроется панель Species (Компоненты). Здесь вы установите компоненты используя кнопки Add (Добавить) и Remove (Удалить).

Компоненты для различных типов компонент:

Selected Species	Selected Site Species	Selected Solid Species
ash3	ga_s	ga
gach3	as_s	as
ch3	-	-
h2	-	-

!! Компоненты должны появиться в том же порядке как и в таблице.

(f)

Установка течений компонентов:

Для удаления ненужных компонентов из списка Selected Species (Выбранные компоненты) выберите их и нажмите Remove под надписью Selected Species.

ii.

Выберите требуемые компоненты в списке Available Materials (Доступные материалы).

iii.

Нажмите Add под соответствующим списком компонентов.

iv.

Нажмите OK после того как установите компоненты для соответствующих видов.

$\begin{figure}\psfig{file=figures/surface-panel-species.ps} \end{figure}$

Установите реакции смеси.

(a)

В панели Materials (Материалы) под надписью Properties (Свойства) нажмите кнопку Edit... (Редактировать) справа от Reaction (Реакция).

Откроется панель Reactions.

(b)

В панели Reactions увеличьте Total Number of Reactions (Общее число реакций) до 2 и определите следующие реакции, где PEF = Pre-Exponential Factor (Предпоказательный Фактор), AE = Activation Energy (Энергия активации), и TE = Temperature Exponent (Температурная Экспонента, Показатель).

$\begin{displaymath} AsH_3 + Ga\_s \rightarrow Ga + As\_s + 1.5H_2 \end{displaymath}$

(14.3)

$\begin{displaymath} GaCH_3 + As\_s \rightarrow As + Ga\_s + 3CH_3 \end{displaymath}$

(14.4)

Reaction Name	`gallium-dep`	`arsenic-dep`
Reaction ID	1	2
Reaction Type (Тип реакции)	Wall Surface	Wall Surface
Number of Reactants (Число реакций)	2	2
Species (Компоненты)	ash3, ga_s	gach3, as_s
Stoich. Coefficient (Стехеометрические коэффициенты)	ash3=1, ga_s=1	gach3=1, as_s=1
Rate Exponent (Экспонента, показатель скорости, степени)	ash3=1, ga_s=1	gach3=1, as_s=1
Arrhenius Rate (Скорость, степень Аррениуса)	PEF=1e+06, AE=0, TE=0.5	PEF=1e+12, AE=0, TE=0.5
Number of Products (Число продуктов)	3	3
Species (Компоненты)	ga, as_s, h2	as, ga_s, ch3
Stoich. Coefficient (Стехеометрические коэффициенты)	ga=1, as_s=1, h2=1.5	as=1, ga_s=1, ch3=3
Rate Exponent (Экспонента, показатель скорости, степени)	as_s=0, h2=0	ga_s=0, ch3=0

$\begin{figure}\psfig{file=figures/surface-panel-reactions.ps} \end{figure}$

(c)

Измените ID на 2 и установите параметры для второй реакции.

(d)

Нажмите OK для сохранения данных и закройте панель.

Установите реакционный механизм для смеси.

(a)

В панели Materials (Материалы), под надписью Properties (Свойства) нажмите кнопку Edit... (Редактировать...) справа от Mechanism.

Откроется панель Reaction Mechanisms.

(b)

Введите gaas-ald под надписью Name.

(c)

Оставьте Number of Mechanisms (Число механизмов) равным 1.

(d)

Установите Reaction Type (Тип реакции) как Wall Surface (Поверхностная).

(e)

Под надписью Reactions выберите gallium-dep и arsenic-dep.

(f)

Увеличьте Number of Sites (Число ...) до 1.

(g)

Установите Site Density (Плотность ...) равной 1e-08.

$\begin{figure}\psfig{file=figures/surface-panel-mech.ps} \end{figure}$

(h)

Нажмите Define... (Определить...) справа от site-1.

Откроется панель Site Parameters.

В панели Site Parameters (Параметры ...) установите Total Number of Site Species (Полное число ... компонентов) равным 2.

ii.

Выберите ga_s как первый ... компонент (site species) и установите Site Coverage (... Покрытие, охват) to 0.7.

iii.

Выберите as_s как второй ... компонент (site species) и установите Site Coverage to 0.3.

$\begin{figure}\psfig{file=figures/surface-panel-site-param.ps} \end{figure}$

(i)

Нажмите Apply и закройте панель.

(j)

Нажмите OK в панели Reaction Mechanisms и закройте панель.

В панели Materials (Материалы) установите Density (Плотность) как incompressible-ideal-gas (Несжимаемый идеальный газ).

Установите Cp как mixing-law (закон смеси).

Установите Thermal Conductivity (Теплопроводность) как mass-weighted-mixing-law (массовый закон смешивания).

Установите Viscosity как mass-weighted-mixing-law.

Установите Mass Diffusivity (Коэффициент массовой диффузии) как kinetic-theory (кинетическая теория).

10.

Установите Thermal Diffusion Coefficient (Термический коэффициент диффузии) как kinetic-theory.

11.

Нажмите Change/Create (Изменить/Создать) и закройте панель Materials (Материалы).

Назад: Шаг 2: Модели
Вверх: Моделирование поверхностной химии
Вперёд: Шаг 4: Рабочие условия

Translated by Bezobrazov Pavel (bpv7@rambler.ru)