Моделирование процесса роста нанопленок методом химического осаждения из газовой фазы

Юрий Яковлевич Болдырев
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Кирилл Юрьевич Замотин
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Евгений Павлович Петухов
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет


Аннотация


Большинство задач, которые связаны со многими аспектами развития нанотехнологий, по своей природе существенно междисциплинарны. Одним из наиболее характерных примеров этого является проблематика применения газофазного синтеза в нанотехнологиях. По своему существу такие технологии являются реализацией процессов химического осаждения вещества из газообразного состояния, подаваемого в реакционную зону, в твердое состояние. Междисциплинарность рассматриваемых в газофазном синтезе процессов порождает серьезные трудности при их изучении. При этом в рамках традиционного физического эксперимента не удается получить хорошего результата, так как такой эксперимент: не является наглядным, не позволяет изучать зависимость конечного материала от различных физических параметров системы, занимает много времени, дорог. Поэтому естественно искать пути решения задач на базе математического моделирования, которое лежит в основе виртуального эксперимента. В основе работы — разработка и апробация технологий математического моделирования с использованием высокопроизводительных вычислений в области процессов газофазного синтеза наноразмерных структур и наноматериалов с целью изучения и обеспечения визуализации протекающих физико-химических процессов.


Ключевые слова


наноиндустрия, газофазный синтез наноматериалов, математическое моделирование, газовая динамика, физико-химические процессы

Полный текст:

PDF

Литература


Jones, A.C. Chemical Vapour Deposition. Precursors, Processes and Application / A.C. Jones, M.L. Hitchman. – London: RSC Publishing, 2009. – 582 с.

Протопопова, В.С. Химическое осаждение из газовой фазы слоев Ni из бис (этилциклопентадиенил) никеля / В.С. Протопопова, С.Е. Александров // Научно-технические ведомости СПбГПУ, серия «Физико-математические науки», № 126. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011. – с. 145–150.

Уваров, А.А. Химическое осаждение из газовой фазы диэлектрических пленок политетрафторэтилена / А.А. Уваров, С.Е. Александров. // Научно-технические ведомости СПбГПУ, серия «Физико-математические науки», № 126. – СПб.: Издво Политехн. ун-та, 2011. – с. 141–145.

Александров, С.Е. Технология материалов электронной техники. Процессы химического осаждения из газовой фазы: учеб. пособие. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2005. – 92 с.

Hitchman, M.L. Chemical Vapor Deposition, Principals and Application / M.L. Hitchman, K.F. Jencen – London: Academic Press, 1993. – 678 p.

Лойцянский ,Л.Г.Механика жидкости и газа: учеб. длявузов./Л.Г. Лойцянский. Изд. 6-е, перераб. и доп. – М.: Наука, 1987. – 600 с.

FLUENT 6.3 User’s Guide URL: http://hpce.iitm.ac.in/website/Manuals/Fluent_6.3/ (дата обращения: 12.03.2012)

Mazumder, S. The Importance of Predicting Rate-limited Growth for Accurate Modeling of Commercial MOCVD Reactors / S. Mazumder, S. Lowry // J. Crystal Growth, 2001. – Vol. 224. № 1–2. – P. 165–174

CHEMKIN/CHEMKIN-PRO Input Manual (August 2010)

Chase, M.W. NIST-JANAF Thermochemical Tables, 4th Edition. Monograph No. 9 / M.W. Chase – National Institute of Standards and Technology, 1998. – 1952 p.

Иванов, Д.И. Визуализация результатов моделирования процессов газофазного синтеза наноразмерных структур при сетевом доступе к кластерному вычислителю / Д.И. Иванов, Н.В. Захаревич, И.А. Цикин. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, Научно-технические ведомости СПбГУ (в печати).

Laidler, K.J. Chemical Kinetics, Third Edition. / K.J. Laidler – Benjamin-Cummings, 1997.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/cmse120102