Modeling of chemical vapor deposition for growth of thin films

Authors

  • Y. Boldyrev Saint Petersburg State Polytechnical University (Saint Petersburg, Russian Federation)
  • K. Zamotin Saint Petersburg State Polytechnical University (Saint Petersburg, Russian Federation)
  • E. Petukhov Saint Petersburg State Polytechnical University (Saint Petersburg, Russian Federation)

DOI:

https://doi.org/10.14529/cmse120102

Keywords:

nanotechnology industry, gas-phase synthesis nanomaterials, simulation, gas dynamics, physical and chemical processes

Abstract

Mostofthetasksthatareassociatedwithmanyaspectsofnanotechnologydevelopment are essentially interdisciplinary by its nature. One of the most striking example is the use of gas-phase synthesis problems in nanotechnology. In essence, these technologies are the realization of the processes of the solid state chemical deposition from gaseous substance supplied to the reaction zone. A classic experiment in the learning process has shown its weakness: not clear; does not allowtostudythedependenceofthefinalmaterialcharacteristicsfromthedifferentphysical parameters of the system; time consuming and expensive. By these reasons experiment was replaced by a virtual experiment i.e. simulation. At the base of the work lies the development and testing of mathematical models using high-performance computing in the processes of gas-phase synthesis of nanostructures and nanomaterials in order to study and provide visualization of proceeding physical and chemical processes.

References

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.

Published

2015-01-09

Issue

Section

Informatics, Computers and Control