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해석 시뮬레이션

해석 시뮬레이션

1. 신호 형상을 변화시키는 요인

활성화 에너지, 빈도 인자(진동항), 이탈 성분의 초기 분자 수, 승온 속도 등의 파라미터에 따라 신호 형상이나 피크 온도 등이 달라집니다.

이것은 아래에 나타낸 승온이탈법의 모델식에서 분명합니다.

이러한 식의 의미에 대해서는「제3장 표면반응에서 이탈속도의 산출 (pdf/635KB)」을 참조해주세요

1차 표면이탈반응

1次表面脱離反応

1차 이외의 표면이탈반응

1次以外の表面脱離反応

확산이탈

拡散脱離

 

q(T)는 탈리 속도,ν0는 빈도 인자,D0は振動項、σ0는 진동항, C0는 초기 농도, n은 반응 차수, d는 박막의 두께, E는 활성화 에너지, k는 볼츠만 상수, β는 승온 속도, T는 절대 온도입니다. ψ(T)는 아레니우스의 식을 적분했을 때에 나오는 급수입니다.

 

이등 수식에서 계산한 시뮬레이션 데이터는 아래와 같습니다.
여기에서는 ψ(T)=1로 했습니다.
각 그래프의 가로축은 온도(K), 세로축은 이탈속도(molecs./sec)입니다.

 

2. 2. 활성화 에너지에 의한 차이

1차 이탈반응의 경우

 ABCD
활성화에너지(eV) 1.5 2.0 2.5 3.0

빈도요인

(sec-1)

1E13 1E13 1E13 1E13
초기분자수(molecs./2) 1E15 1E15 1E15 1E15
승온속도(k/sec) 0.5 0.5 0.5 0.5

tds signal act001



2차 이탈반응의 경우

 ABCD
활성화에너지(eV) 1.5 2.0 2.5 3.0

빈도인자

(cm2/molesc.sec)

1E-3 1E-3 1E-3 1E-3
초기분자수(molecs./cm2) 1E15 1E15 1E15 1E15
승온온도(K/sec) 0.5 0.5 0.5 0.5

tds signal act002


확산율속의 경우

 ABCD
활성화에너지(eV) 0.5 0.6 0.7 0.8
진동항(cm2/sec) 1E-1 1E-1 1E-1 1E-1
초기분자수(molecs./cm2) 1E16 1E16 1E16 1E16
승온속도(K/sec) 0.5 0.5 0.5 0.5

tds signal actdif

3. 빈도인자(진동항)에 의한 차이


1차 이탈반응의 경우

 ABCD
활성화에너지(eV) 2.0 2.0 2.0 2.0
빈도인자(sec-1) 1E14 1E13 1E12 1E11
초기분자수(molecs./cm2) 1E15 1E15 1E15 1E15
승온온도(K/sec) 0.5 0.5 0.5 0.5

tds signal freq001



2차 이탈반응의 경우

 ABCD
활성화에너지(eV) 2.0 2.0 2.0 2.0
빈도인자(cm2/molecs.sec) 1E-2 1E-3 1E-4 1E-5
초기분자수(molecs./cm2) 1E15 1E15 1E15 1E15
승온속도(K/sec) 0.5 0.5 0.5 0.5

tds signal freq002



확산율속의 경우

 ABCD
활성화에너지(eV) 0.6 0.6 0.6 0.6
진동항(cm2/sec) 1E-0 1E-1 1E-2 1E-3
초기분자수(molecs./cm2) 1E16 1E16 1E16 1E16
승온속도(K/sec) 0.5 0.5 0.5 0.5

tds signal freqdif

4. 초기분자수에 의한 차이

1차 이탈반응의 경우

 ABCD
활성화에너지(eV) 2.0 2.0 2.0 2.0
빈도인자(sec-1) 1E13 1E13 1E13 1E13
초기분자수(molecs./cm2) 2E15 1E15 5E14 2.5E14
승온속도(K/sec) 0.5 0.5 0.5

0.5


tds signal molec001

 

 2차 이탈반응의 경우

 ABCD
활성화에너지(eV) 2.0 2.0 2.0 2.0
빈도인자(cm2/molecs.sec) 1E-3 1E-3 1E-3 1E-3
초기분자수(molecs./cm2) 2E15 1E15 5E14 2.5E14

승온속도(K/sec)

0.5 0.5 0.5 0.5

tds signal molecdif



확산율속의 경우

 ABCD
활성화에너지(eV) 0.6 0.6 0.6 0.6
진동항(cm2/sec) 1E-1 1E-1 1E-1 1E-1
초기분자수(molecs./cm2) 2E16 1E16 5E15 2.5E15
승온속도(K/sec) 0.5 0.5 0.5 0.5

tds signal molecdif

5. 승온속도에 의한 차이

1차 이탈반응의 경우

 ABC
활성화에너지(eV) 2.0 2.0 2.0
빈도인자(sec-1) 1E13 1E13 1E13
초기분자수(molecs./cm2) 1E15 1E15 1E15
승온속도(K/sec) 1/6 0.5 1.0

tds signal rate001



2차 아탈반응의 경우

 ABC
활성화에너지(eV) 2.0 2.0 2.0
빈도인자(cm2/molecs.sec) 1E-3 1E-3 1E-3
초기분자수(molecs./cm2) 1E15 1E15 1E15
승온속도(K/sec) 1/6 0.5 1.0

tds signal rate002



확산율속의 경우

 ABC
활성화에너지(eV) 0.6 0.6 0.6
진동항(cm2/sec) 1E-1 1E-1 1E-1
초기분자수(molecs./cm2) 1E16 1E16 1E16
승온속도(K/sec) 1/6 0.5 1.0

tds signal ratedif
 
 
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