Моделирование процесса роста нанопленок методом химического осаждения из газовой фазы

Юрий Яковлевич Болдырев, Кирилл Юрьевич Замотин, Евгений Павлович Петухов

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