ترسيب كيميائي للبخار

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
يحسن تطبيق البلازما (اللون البنفسجي) أثناء عملية الترسيب الكيميائي للبخار من نمو الأنابيب النانوية الكربونية.

الترسيب الكيميائي للبخار (Chemical vapor deposition) هي عملية كيميائية تستخدم لإنتاج مواد صلبة عالية الأداء وعالية النقاوة. وغالباً ما يكون لهذه العملية تطبيقات في مجال أشباه الموصلات ولإنتاج الطبقات الرقيقة ولتحضير الأنابيب النانوية الكربونية.

تجري في عملية الترسيب الكيميائي للبخار تعريض الرقاقة (الركازة) إلى مركب أو عدة مركبات طليعية precursor متطايرة والتي تتفاعل و/أو تتفكك على سطح الركازة لتعطي المادة المرغوبة. يصاحب العملية نشوء منتجات ثانوية، والتي تزال من حجرة التفاعل بواسطة تدفق تيار غازي.

يعتمد مبدأ الترسيب الكيميائي للبخار على تشكل طبقة صلبة من الطور الغازي نتيجة تفاعل كيميائي على سطح الركازة الساخن. من الشروط الواجب توافرها أن تكون المواد المكونة للطبقة لمراد وضعها ذات تطايرية عالية.

الالتصاق[عدل]

  • إنتاج طلاء جيد التماسك مع الخصائص المطلوبة هو الهدف النهائي لجميع عمليات الترسيب الكميائي للبخار. مع العديد من العوامل التي تقلل من الالتصاق بين الطلاء والركيزة.

كما قدم ]الترسيب أو الضغوط الناشئة عن عدم التطابق في التمدد الحراري معاملات بين الركيزة وتلبيس وعندما تبرد بعد عملية الترسيب. ويمكن خفض هذه الضغوط عن طريق إيداع مادة قبل عملية الترسيب الكميائي للبخار النهائي. جوهر ما قبل المودعة يشكل طبقة المتوسطة. ويمكن أيضا أن تخفض من الضغوط من خلال خفض سمك الطلاء، وكذلك عن طريق تغيير حجم الحبوب ومورفولوجية للطلاء. التنويه المتجانسه ينتج بخار قشاري / مساحيق دي يفترض. عن طريق الحد من درجة التشبع العظمى أو القوة الدافعة للعملية، ويمكن القضاء على التنوي المتجانس. مركبات معدنية في جملة وقد شكلت في واجهة طلاء / الركيزة تكون هشة، مما يؤدي إلى الشروع في الشقوق هناك. من مخاطر البدء التصدع يزيد مع زيادة سماكة الطبقة التي تحتوي على مكون معدني المركبات. أسلوب الاستعداد لمادة، تشكيل طبقة متوسطة في وقت لاحق، قد تكون صالحة للاستعمال لتحسين الالتصاق في هذه القضية. التمييه قد الركيزة تسبب التصاق سيئة. كثيرا ما يستخدم الهيدروجين في إجراء تنظيف قبل مرحلة الترسيب. يمكن لبعض المعادن / سبائك حل كمية كبيرة من الهيدروجين. إذا تم تشغيل ثم عملية ترسب في درجة حرارة حيث الهيدروجين هو المحررة، تشقق الطلاء يحدث. يمكن القضاء على ترطيب باستخدام إجراء آخر من إجراءات تنظيف أو تسخين الركيزة في فراغ أو غاز خامل بعد تنظيف في الهيدروجين. مسام في واجهة طلاء / الركيزة تقليل التصاق ليس فقط بسبب عدد أقل من سندات في واجهة ولكن أيضا لأن المسام كما فعل الكراك المبادرين. يمكن أن تنشأ من المسام الخطوة التحام في

بداية العملية، وكذلك من نشر كركيندل (الاختلافات في نشر تدفقات من ذرات أكثر من واجهة طلاء / الركيزة). أكسيد الأفلام أو غيرها من الملوثات السطحية تقليل التصاق كقاعدة. إجراء تنظيف السليم يمكن أن تحل هذه المشكلة عادة. هجوم كيميائي على أن الركيزة التي شكلت منتجات التفاعل أثناء عملية الأمراض القلبية الوعائية تسبب التصاق سيئة. يمكن لهجوم كيماوي على الركيزة يحدث طالما يتعرض الركيزة للبخار، ويوصف في ردود الفعل التالية.

اجراءات تنظيف الركيزه[عدل]

  • سطح الركيزة نظيفة خالية من أكاسيد وغيرها من الملوثات هو شرط مسبق لالتصاق جيدة. إجراء تنظيف يعتمد على الركيزة المستخدمة، وتعطى هذه المادة على ان تودع والمعدات المتاحة الأمراض القلبية الوعائية وغيرها أمثلة على بعض تقنيات التنظيف أدناه. قبل أن يتم وضع ركائز في المفاعل، تخليل، حصى التفجير، الحفر، الشحوم، وما إلى ذلك، تنفذ. في السطوح التي تحتوي على مفاعل الترسيب الكميائي للبخاراختزال أكاسيد الهيدروجين، على سبيل المثال، يتم تسخين أكاسيد التنغستن في تدفق غاز الهيدروجين في درجات حرارة أعلى من درجة حرارة الترسيب. يتم تنظيف المعادن تشكيل أكاسيد المضطربة عن طريق التسخين في جو خامل. وأخيرا، فإن عمليات التسخين في الخطوة التنظيف إزالة جزيئات الغبار من على سطح الأرض، في بعض الحالات عن طريق تشكيل الكربيدات في السطح. بعد إجراء تنظيف وتطهير المفاعل بغاز خامل / الهيدروجين قبل عملية ترسيب (وبين طبقات الطلاء أو النهائي).

نظام الترسيب الكميائي للبخار[عدل]

  • ويتأثر اختيار نظام الرسوم التعويضية من جانب عدد من العوامل: المواد المتفاعلة المستخدمة في هذه العملية، والحد الأقصى لمعدل تسرب مقبول بالنسبة للنقل الجوي في النظام، والنقاء من الودائع، وحجم وشكل الركيزة، عملية

الاقتصاد، وما إلى ذلك في ما يلي، وترد بعض التعليقات العامة على تصميم نظم الترسيب الكميائي للبخارهي التي شيدت مفيد نظام الأمراض القلبية الوعائية في ثلاث وحدات: رد فعل مفاعل الغاز صرفها، بما في ذلك مكونات لتحديد يتدفق الغاز 0.3. نظام العادم التي تحتوي على وحدة تحكم الضغط الكلي، ومضخة فراغ،

نظام تركيب الغاز[عدل]

يتم تخزين المواد المتفاعلة، والتي هي غازات في درجة حرارة الغرفة، في قوارير الغاز. بعد تنظيم الضغط، ويتم قياس تدفقاتها مع، على سبيل المثال، وعدادات التدفق الجماعي. استخدام عدادات التدفق الجماعي يعطي دقة عالية وتسمح الصغري السيطرة على تدفقات الغاز. تلك المواد المتفاعلة التي هي سائلة أو صلبة في درجة حرارة الغرفة يجب أن يكون الطعام إلى النظام بطرق أخرى. ويمكن إدخالهم إلى النظام عن طريق تسخين ببساطة لها فوق نقطة الغليان أو التسامي. في تبخر يمكن أن تختلف معدل درجة الحرارة من خلال تغيير مصدر و/ أو أبعاد الشعرية من المصادر. طريقة أخرى لإدخال هذه المواد هي استخدام جهاز تبخير أو تسامى والغاز الحامل. عندما يتم استخدام المبخر، وفقاعات الغاز الناقل من خلال السائل إلى أن تبخرت أو تدفقت فوق سطحه. الغاز الناقل تلتقط مادة سائلة ونقله إلى المفاعل. معدل التبخر يعتمد على درجة حرارة السائل، ومستوى السائل في حاوية، وكان معدل تدفق الغاز الناقل. لأعلى استنساخ من المهم أن يكون مستوى ثابت من السائل في حاوية. ومع ذلك، بعض البدائل لهذه مبخرات موجودة والتي تستخدم الغازات الناقل وتكون مستقلة عن مستوى السائل. في بديل واحد، يتم تبخير السائل من وعاء، تبريد ومكثف في برودة، وترك الغاز الناقل المشبعة في درجة حرارة أكثر برودة. إذا اثنين أو أكثر من السوائل المتفاعلة يجب أن تستخدم في هذه العملية، فإنه نادرا ما ممكن لتبخير لهم في المبخر نفسه مع الحفاظ على نسبة محددة سلفا الرحى لأنها عادة ما يكون ضغط البخار المختلفة. مبدأ مسامي مماثلة لتلك التي من المبخر. في المسامي يتم نقل مادة للبخار من التسامي (الصلبة → الغاز) ثم تنقل إلى المفاعل من قبل الناقل للغاز. ويمكن أيضا غير الغازية المتفاعلة في درجة حرارة الغرفة يتم قبولها في المفاعل عن طريق توليد لهم في موقعها الأصلي في تركيب نظام الغاز. إذا، على سبيل المثال، AlCl هاليد 3 لاستخدامه في عملية، يتم تعبئة المولد مع الألومنيوم الاسفنجي. ويتم الحصول على الألومنيوم ثم الكلوريدات بواسطة كلوريد الهيدروجين الرائدة من خلال مولد كهربائي. مولد المتغيرات هي درجة الحرارة، صحيح معدل التدفق، وتركيز كلوريد الهيدروجين (تختلف بحسب تخفيف بغاز خامل). ويمكن أيضا قياس مباشرة من السوائل / المواد الصلبة تليها تبخر فورا في وعاء يمكن استخدامها. لقياس السوائل وعدادات التدفق ومختلف مضخات صرف متاحة. وتبخير يقام النهائي في، على سبيل المثال، وهو فلاش المرذاذ السفينة التي تحتوي على قطع من الخزف من ارتفاع في درجة الحرارة. وتتأثر بشدة من قبل العديد من العمليات الأمراض القلبية الوعائية الملوثات في بخار. الملوثات تأتي من المواد الداخلة في التفاعل بينها ومن التفاعلات الكيميائية المختلفة بين الغازات والمواد في تركيب نظام الغاز (في الأنابيب، والتبخير، المتصعد) ومن تسرب الهواء. ويمكن خفض مستوى التلوث عن طريق:

تنقية المواد المتفاعلة. ويمكن تنقية الهيدروجين والأرغون إلى مستوى من 1 جزء في المليون في تنقية المتاحة تجاريا

وجود نسبة تسرب منخفضة

استخدام الغازات الناقل والتي هي غير رد الفعل ضد هذه المواد إلى أن يتبخر (في مبخرات مساميه)

استخدام المواد في أنابيب، والتبخير، والمفاعلات، وما إلى ذلك، والتي هي متوافقة مع الغازات المستخدمة

باستخدام الخواتم، حيث أنها تستخدم في الأختام فراغ

تركيب خط تطهير، وهو أمر مهم عند استخدام الغازات التفاعلية، على سبيل المثال، ]]الهاليدات[[، أخيرا، في الأمراض القلبية الوعائية، والغازات المتفجرة والقابلة للاشتعال والسامة (الهيدروجين،، فوسفات، الأرسين) يعملون في كثير من الأحيان. المعالجة الصحيحة للغازات ولذلك فإن الضرورة. وينبغي اتخاذ كل الاحتياطات اللازمة. نظم التهوية الفعالة وأجهزة الكشف عن الغاز وينبغي (متوفر تجاريا) يمكن استخدامها.[1]

المفاعل[عدل]

عملية اختيار وحجم وشكل، وعدد من ركائز تحديد نوع المفاعل والهندسة لها. نوعين المفاعل الرئيسي ويمكن التمييز بين: المفاعل جدار الساخنة، ويحاط أنبوب المفاعل بواسطة فرن أنبوب. هذا يعني أن ركائز وجدار مفاعل لها نفس درجة الحرارة. بالإضافة إلى نمو فيلم تحدث عن ركائز، يمكن أن نمو فيلم وبذلك تعقد في داخل أسوار المفاعل. مع سمكا الأفلام على جدران المفاعل،

هناك خطر يتمثل في أن الجسيمات سوف ينفجر من جدران المفاعل، وتسقط على سطح الفيلم متزايد، وإدخال الثقوب في ذلك. قد يكون هناك أيضا مصدرا للتلوث في هذا النوع من المفاعل بسبب التفاعل بين هذه المواد من الجدار وبخار في مفاعل. في المفاعل جدار الساخنة، وردود الفعل قد متجانس، مما يؤثر على ردود الفعل، وبالتالي ترسب هيكل الأفلام، وتحدث في بخار. هناك استنزاف المتعاقبة فيما يتعلق المتفاعلة كما يتم نقلها من خلال المفاعل. قد تسفر عن نضوب هذه الظروف ترسب مختلفة داخل المفاعل. أخيرا، في مفاعل جدار حار، يمكن أن تودع ركائز كثيرمعا المفاعل جدار الباردة؛ جدران المفاعل هي الباردة، وعادة ما لا يحدث ترسيب على الجدران، والقضاء على خطر من الجزيئات كسر فضفاض من الجدران. وعلاوة على ذلك، وانخفاض درجة الحرارة الجدار يقلل من خطر تلويث بخار ردود الفعل / الجدار. في المفاعل جدار بارد، يتم منعها ردود الفعل متجانسة في بخار وتزداد أهمية ردود الفعل السطحية. قد التدرجات حاد في درجة الحرارة بالقرب من سطح الركيزة أعرض الحمل الطبيعية الشديدة مما يؤدي إلى سماكة الفيلم غير موحدة والمجهرية. ومع ذلك، مع مرونة أكبر من المفاعل جدار بارد، نظافة عالية، ومعدلات ترسيب عالية (ذات العوائد المرتفعة الإنتاجية رقاقة)، ومعدلات تبريد عالية جنبا إلى جنب مع احتياجات التوحيد سماكة، المعالجة التلقائية لرقاقة واستخدام قطرها رقاقة زيادة، هناك ميل إلى أكثر كثيرا ما تستخدم المفاعلات الجدار البارد في الدقيقة. ساخنة مفاعل جدار الأمراض القلبية الوعائية. تقنيات مختلفة من تسخين ركائز وجود لها. ركائز موصل يمكن تسخينها الكهربية أو عن طريق الاستقراء الترددات الراديوية. يتم تسخينها في العادة غير موصل ركائز من خلال تطبيق التقنيات الضوئية (مصابيح تنجستين، وأشعة الليزر)، وتقنيات الإشعاع الحراري، أو باستخدام الفرعية والراديو تردد التدفئة الاستقراء. وترد أمثلة لبعض المفاعلات فيه أخيرا لطلاء عدد كبير من القطع الصغيرة، يمكن تطبيق مميعة تقنيات.

لتوضيح كيفية اختيار مفاعل يعتمد على الركيزة لتكون مغلفة، واعطى مثلا على تطبيق طلاء داخل أنبوب. في هذه الحالة أنبوب في حد ذاته هو مفاعل نووي. يتم إدخال المواد المتفاعلة في الأنبوب ونقلها إلى منطقة ساخنة حيث ترسب يحدث. ويمكن استخدام التدفئة التعريفي، فضلا عن أنبوبي تسخين الفرن. عن طريق تحريك أنبوب أو مصادر التدفئة بشكل مستمر، ويمكن أن تنتج طلاء من سمك موحد. ترتيب يتدفق الغاز، فضلا عن معدل تدفق الغاز من أهمية قصوى للحصول على طلاء جيد.[2]

نظام العادم[عدل]

  • نظام العادم يحتوي على مضخة فراغ، ومراقبة ضغط المجموع، مغاسل، ونظام إعادة التدوير، وإذا ما استخدمت. عمليات تعمل على الضغط الجوي لا تتطلب مضخات التفريغ ومجموع السيطرة على ضغط. في خفض الضغوط، ولكن، والمضخات، وكذلك نوعا من السيطرة على ضغط الكل لا بد من استخدامها.

والباردة مفاعل جدار الأمراض القلبية الوعائية.

اختيار المضخة فراغ يعتمد على عملية (قدرة ضخ المطلوبة، ومجموعة ضغط لاستخدامها، والغازات ليتم ضخه). في ضغوط عملية أعلى (> 30 عربة)، ومضخات المياه وخاتم مختلف الميكانيكية وتستخدم المضخات الكيميائية. ويعمل أيضا على مضخات المواد الكيميائية في خفض الضغوط (1 عربة)، وبأقل ضغوط بالاشتراك مع، على سبيل المثال، التعزيز الميكانيكية. عندما يتم استخدام مضخات ميكانيكية في العمليات الأمراض القلبية الوعائية، يمكن أن ضخ النفط تتبلمر أو تتلف بطرق أخرى عن الأنواع الغازية معينة. ينبغي اختيار ضخ النفط فيما يتعلق توافقه مع الأنواع الغازية محددة. ويمكن بسهولة البلمرة من النفط الواجب اتباعها من خلال قياس اللزوجة لها في أوقات مختلفة. مضخات ميكانيكية تنتج أيضا ظهر انتشار جزيئات النفط في النظام. في خلفية نشر يمكن وقفها في فخ (الزيوليت فخ، فخ النيتروجين السائل البارد) عادل امام المضخة. مع الاتجاه الحالي لاستخدام الضغوط الأدنى لإنشاء واجهات مفاجئ والمشابك سوبر مضخات، نشر (على ضخ الهيدروجين)، وتوربو وتستخدم أيضا. أخيرا، وأنظمة النفط الخارجي تصفية تقليل التآكل من المضخات الميكانيكية في العمليات حيث يتم تشكيل الجزيئات الصلبة ونقلها في بخار إلى المضخة. في عملية الأمراض القلبية الوعائية، وتستخدم أكثر أو أقل من الغازات السامة والمتفجرة، وتآكل / تشكيلها. لإزالتها قبل العادم، وتستخدم أجهزة غسل الغاز. نوع الغسيل المناسب لعملية الترسيب الكميائي للبخارالمستخدمة. ويمكن بسهولة هاليدات يتم تحييد في جهاز تنقية المياه. ويمكن حرق أول أكسيد الكربون والهيدروجين في لهب. يمكن إزالتها عن طريق تسخين الزرنيخين ببساطة الغاز في فرن المفاعل رتبت خصيصا لهذا الغرض (أي، مع كفاءة عالية للزرنيخ تجريد من تيار الغاز). تدوير كثيرا ما يستخدم لتحسين الاقتصاد في العملية. يصبح من الضروري في عمليات واسعة النطاق، حيث تستخدم المواد المتفاعلة تكلفة وكفاءة تحويل المواد المتفاعلة منخفضة. تقنية إعادة التدوير يختلف من عملية إلى عملية. ويمكن تحقيق إعادة التدوير البسيطة في بعض العمليات عن طريق التكثيف انتقائي. يمكن بسهولة أن يتم تطبيقها في النظم حيث المكون لإعادة تدويرها لديها أعلى نقطة الغليان. في إنتاج ألياف البورون على سبيل المثال، التي تستخدم فيها، والبورون غير محولة الهيدروجين وثلاثي كلوريد ويتم تكثيف في تيار الخروج من المفاعل، في حين أن الهيدروجين وكلوريد الهيدروجين (التي تشكلت في هذه العملية) لا يتم تلخيصها.[3]

تحليل البخار في مفاعل الترسيب الكميائي للبخار[عدل]

  • وقد استخدمت التقنيات الطيفية المختلفة لتحليل بخار في مفاعل الأمراض القلبية الوعائية. الغرض من هذه التحليلات هو التوصل إلى فهم أفضل للعمليات. كما تستخدم التقنيات الطيفية لعملية الرقابة. الشامل، رامان، وأطياف الأشعة تحت الحمراء، هي قيد الاستخدام.

معدل والترتيبات ليتدفق الغاز في مفاعل الترسيب الكميائي للبخارالتأثير على ظروف الترسيب إلى حد كبير. في ما يلي، بعض الأساسيات من الغاز يتم إعطاء دينامية التدفق. لمزيد من التفاصيل ينصح القارئ الكتب المدرسية في مجال الهندسة الكيميائية أو غيرها من الكتب معالجة عمليات النقل. في الغاز، والدول المختلفة موجودة. في ولاية الجزيئية، والمسار يعني خالية من الجزيئات هو أطول بكثير من أبعاد السفينة. في حالة لزجة، المسار يعني الحر هو أقصر بكثير من السفينة الأبعاد. ويمكن تقسيم الدولة لزج في نظم التدفق اثنين. في تدفق رقائقي النظام، حيث تدفق الغاز في طبقات موازية، من المناسب أن السرعات المنخفضة للغاز. في أعلى السرعات، ويصبح تدفق المضطرب. ويعرف الحد بين الصفحي والتدفق المضطرب من قيمة عدد رينولدز و. عدد رينولد نظرا يميز تدفق في متساوي بيئة. في بيئة غير متساوي الموجودة في مفاعل جدار الباردة، والحمل الحراري الطبيعي يدفع الاضطراب حتى في معدلات تدفق منخفضة. النظر في الحالة فوق سطح ساخن. في التدرجات درجة الحرارة الصغيرة / يتم تعويض DX، وكثافة متفاوتة من الغاز على طول X الإحداثيات بواسطة مجال الجاذبية ويحدث أي تحرك من هذا الغاز. في أكبر التدرجات، وغاز يبدأ التحرك ولم تعد قادرة على الإبقاء على تدفق الصفحي يمكن. ويمكن أن يفهم من ذلك أن ويمكن الحصول على اضطراب في سطح الركيزة ساخنة في مناطق مختلفة من ذلك. على سبيل المثال، عندما تكون درجة الحرارة الانحدار هو عمودي على اضطراب يحدث في مجال الجاذبية التدرجات أصغر من درجة الحرارة في حالة عكسي التوازي. وتستخدم كميات أبعاد مختلفة لتحديد شروط الجريان الطباقي والاضطرابي في هندستها مختلفة. على سبيل المثال، عدد رايلي، يتم توظيف رأس، وعدد جراشوف، غرام،. وترتبط را والصف لبعضهم البعض. تضاعفت غرام من رأس عدد برانديت (ما يعادل تقريبا إلى واحد بالنسبة للغازات) الغلة. لتلخيص حالة التدفق، هي التي شيدت الرسوم البيانية التي تصور مناطق استقرار تدفق هندستها لمختلف ومخاليط الغاز رد فعل. في بيئة متساوي، غرام تساوي الصفر وإعادة يصف الوضع تماما. في الصف بيئة غير متساوي أكبر من الصفر (مع زيادات DT زيادة). اضطراب يحدث في قيمة غرام معين، اعتمادا على معدل تدفق خليط غاز معين والفرق في درجة الحرارة بين الجزء الحار والبارد في المفاعل. القوات على سطح الركيزة ساخنة. القيمة، ز، قوة الجاذبية، DT / DX التدرج في درجة الحرارة

في العديد من عمليات الترسيب الكميائي للبخار وعادة ما تستخدم هذه المنطقة تدفق الصفحي. معدلات تدفق عالية (اضطراب) عادة ما تنخفض كفاءة تحويل المواد المتفاعلة لطلاء وحدات تخزين الغاز كبير جدا لا بد من التعامل معها. لا يمكن للحالة التدفق في جميع أنحاء الجسم تطلى تصور في التجارب الدخان حيث يتم إنشاء الدخان من داخل المفاعل، على سبيل المثال، رابع كلوريد التيتانيوم والماء.[4]

أنماط تدفق الغاز[عدل]

  • بالنسبة للنمو من الأفلام من سمك موحد والتراكيب أنماط تدفق الغاز من أهمية قصوى. هذا هو الحال بصفة خاصة عندما يتم استخدام "عالية" الضغوط (حوالي 1 ضغط جوي). في الضغوط المخفضة للانتشارية من الزيادات الأنواع بخار، مما يؤدي إلى خلط أفضل من الغازات العملية، وبالتالي فإن تدفق حقول تصبح أقل أهمية. معقدة للغاية في أنماط تدفق الغاز في مفاعلات الترسيب الكميائي للبخاركثير لأن الدافع وراء تدفق كل من الاختلافات في الضغط ]]الحمل الحراري القسري والجاذبية الحمل الحراري الحر[[ في هندستها مفاعل معقدة في الغالب. الحرة تساهم في نمط تدفق الغاز ليس فقط في الباردة جدار المفاعلات مع التدرجات من درجة الحرارة الشديدة ولكن أيضا في المفاعلات الجدار الساخن مع قليل التدرجات درجة الحرارة المحوري. ويعمل هؤلاء لتصحيح استنزاف المتعاقبة للبخار فيما يتعلق المتفاعلة كما تدفق من خلال المفاعل. وقد تم استعراض ظواهر تدفق السوائل المميزة للمفاعلات الترسيب الكميائي للبخار مختلف من قبل، على سبيل المثال ويستفاليا

وجنسن. في حسابات تدفق الغاز، لا بد من حل معادلة الاستمرارية لمجموع كتلة، للمكونات واحدة، للطاقة، وعلى قوة الدفع. للحصول على الاختيار المناسب من الظروف التجريبية (نظم التدفق وهندستها مفاعل) تبسيط معادلات وشروط الناتجة في حدود معقولة الكمبيوتر مرات يتم الحصول عليها. كما تتلخص مقدمة لهذه النتائج الميدانية من حسابات تدفق مفصلة لنوعين المفاعل الرئيسي. فاهل وقد حسبت مجالات تدفق في بعض المفاعلات الجدار البارد لمنطقة تدفق رقائقي (الضغط الجوي) في الأمراض القلبية الوعائية من نيتريد السيليكون من هيدروجين السيليكون

  • أنماط تدفق المحسوبة لهذه الهندسة والهندسة المقلوبة (الفرق في الحراري الطفو يحركها) والظاهره في نمط تدفق تصبح أكثر تعقيدا في هندسة مقلوب، أي عندما يكون الحمل الحراري القسري وخطورة على التفاعل. وكان نمط تدفق، بما في ذلك جيل من الحلقات والقوائم، التي تعتمد بقوة على النسبة بين ]]الحراري الحر والحمل القسري.
  • وهناك تقنية تستخدم في كثير من الأحيان لتصحيح استنزاف المتعاقبة من المواد المتفاعلة ويتم نقلها من خلال جدار مفاعل ساخن هو تطبيق التدرج في درجة الحرارة في الاتجاه (تدفق) محوري للمفاعل. التدرجات حتى صغيرة في درجة الحرارة، ومع ذلك، يمكن إحداث انتعاش يحركها الحراري. وقد تم حساب نمط تدفق في مفاعل جدار ساخن مع التدرج لدرجات الحرارة والأمراض القلبية الوعائية في الغلاف الجوي من نظام الغاز لتدرجات حرارة مختلفة، ومختلف السرعات تدفق الغاز، ومفاعل مرتفعات مختلفة وآخرون ويستفال.

ويمكن ملاحظة أن يتم إنشاء لفة الحراري، الناجمة عن الحمل الحراري الحر. انخفض تأثير الحمل الحراري الحر على نمط تدفق مع تناقص التدرجات درجة الحرارة، وزيادة سرعات تدفق الغاز وخفض مرتفعات مفاعل. وهناك حاجة إلى الظروف القاسية لتوليد فات الحراري. و، فهي على سبيل المثال، حصلت على التدرج في درجة الحرارة من 6 سم K ، وسرعة تدفق الغاز من 2 سم ق

وارتفاعالمساحه المتفاعله من 5 سم.[5]

عمليات النقل الجماعي عبر حدود الطبقة[عدل]

  • يمكن أن مختلف عمليات النقل الجماعي عبر طبقة حدود تدرج التركيز عبر نشر حدود الطبقه الحراريه أو نشر سوريه والناجم عن الانحدار في درجة الحرارة، في سبيل المثال، مفاعل جدار الباردة.

هذا الانتشارمن أهمية قصوى في النظم وجود اختلافات كبيرة في أوزان جزيئية والأحجام الجزيئية بين التدرج تركيز أنواع البخار يعني التدرج الكثافة، مما أدى إلى الطفو يحركها نعت تدفق. في رد فعل الأمراض القلبية الوعائية وعموما، فإن عدد مولات الغاز ربما تغيرت. هذا يؤدي إلى]] تدفق ستيفان [[نحو أو بعيدا عن سطح الركيزة. في، على سبيل المثال، والأمراض القلبية الوعائية تم تغيير عدد من الشامات في بخار 5-6، مما تسبب في تدفق من الركيزة.[6]

بعض التطبيقات لعملية الترسيب الكميائي للبخار[عدل]

  • ومن المعروف أن تقنية الترسيب الكميائي للبخار لتنوعها في إنتاج مواد الي حد كبير متفاوتة الخصائص ويتضح ذلك من الأمثلة التي وردت في

قائمة تطبيق أدناه. ! الإلكترونيات الدقيقة وتستخدم الصناعات الأمراض القلبية الوعائية لنمو الفوقي طبقات (بخار تناضد المرحلة، VPE) وصنع الأفلام العامل بوصفه العوازل، الموصلات، طبقات التخميل، أكسدة الحواجز، وما إلى ذلك هناك مجال الناشئة ترسب انتقائي صهر المعادن وسيليسيدات عن معدنة في VLSI. ! ليزر أشباه الموصلات من الغاليوم / (GA، آل) كما والشرطة الوطنية العراقية / (في، الجا) وكما. كما تستخدم هذه المواد في أجهزة الميكروويف و خلايا شمسية. ! الألياف البصرية للاتصالات السلكية واللاسلكية. الألياف البصرية هي الطلاء التي تنتجها داخل أنبوب السيليكا تنصهر مع أكاسيد السيليكون والجرمانيوم والبورون، وما إلى ذلك، من أجل الحصول على صحيح الملف الانكسار مؤشر. بعد خلع وتنصهر وانهار أنبوب السيليكا على قضيب ويوجه ثم العصا في من الألياف. ! تحويل الطاقة الشمسية بواسطة الاستفادة من امتصاص انتقائي والخلايا الشمسية الجافة من السيليكون وزرنيخيد الغاليوم. ! ارتداء الطلاء المقاوم لها تطبيقات صناعية واسعة. الطلاء من التشنج، والقصدير، وثالث اكسيد الالومنيوم في]] ادوات القطع [[كربيد الأسمنتي إدراج والتشنج في الفولاذ (اللكمات، الفوهات، مجانا وعجلات، وغيرها) معروف.[7]

أنواع الترسيب الكيميائي للبخار[عدل]

تختلف أنواع الترسيب الكيميائي للبخار عن بعضها في كيفية تحريض (حث) التفاعل الكيميائي على الحدوث وفي شروط العملية.

ترسيب كيميائي حراري للبخار ذو الجدار الساخن)
ترسيب كيميائي مدعم بالبلازما للبخار
  • مصنفة حسب الضغط المطبق
    • ترسيب كيميائي للبخار عند الضغط الجوي.
    • ترسيب كيميائي للبخار عند ضغوط منخفضة [8]. مما يقلل من التفاعلات الجانبية الغازية غير المرغوبة، ويحسن من انتظام توزيع الطبقة على الرقاقة.
    • ترسيب كيميائي للبخار عند ضغوط فائقة الانخفاض (UHVCVD) والتي تطبق عند ضغوط أقل من 10−6 باسكال.
  • مصنفة حسب الخصائص الفيزيائية المميزة للبخار:
    • ترسيب كيميائي للبخار مدعم بالرذاذ: حيث تنقل الطلائع إلى الركازة بواسطة رذاذ (سائل/غاز)، والذي يمكن توليده بالأمواج فوق الصوتية. هذه التقنية ملائمة للطلائع غير المتطايرة.
    • ترسيب كيميائي للبخار بالحقن المباشر للسائل: حيث تكون الطلائع في حالة سائلة أو بحالة منحلة (على شكل محلول إذا كانت صلبة) وتحقن إلى حجرة التبخير، بعد ذلك تنقل أبخرة الطلائع إلى الرطكازة كما في حالة الترسيب الكيميائي للبخار التقليدية.
  • طرق البلازما
    • ترسيب كيميائي للبخار مدعم ببلازما الأمواج الصغرية (أمواج الميكرويف)
    • ترسيب كيميائي للبخار مدعم بالبلازما: والتي تستعمل البلازما لتحسين معدل سرعة التفاعل الكيميائي للطلائع.[9]. تمكن هذه الكريقة من إجراء العملية عند درجات حرارة منخفضة نسبياً. والذي يكون أمراً بالغ الأهمية في صناعة أشباه الموصلات.
  • ترسيب كيميائي للبخار مدعم بالبلازما البعيدة: تختلف هذه الطريقة عن سابقتها أن الركازة لا تكون في منطقة تفريغ شحنة البلازما، مما يمكن من العمل عند درجات حرارة تصل إلى درجة حرارة الغرفة.
  • طرق أخرى
    • ترسيب كيميائي للبخار بالاشتعال
    • تنضيد الطبقة الذرية
    • ترسيب كيميائي-فيزيائي مهجن للبخار

المراجع[عدل]

  1. ^ Lindström, J. N. and Schachner, H., Proc. of the 3rd European Conf. on CVD, (H. E. Hintermann, ed.), p. 208 (1980)
  2. ^ Jansson, U., Carlsson, J. O., Stridh, B., Söderberg, S., and Olsson, M., Thin Solid Films, 172:81 (1989)
  3. ^ Claassen, W. A. P. and Bloem, J., J. Cryst. Growth, 51:443 (1981)
  4. ^ Zeleznik, F. J. and Goedon, S., Ind. Eng. Chem., 60:27 (1968)
  5. ^ van Zeggeren, F. and Storey, S. H., The Computation of Chemical Equilibria, Cambridge University, Cambridge (1970)
  6. ^ Smith, W. R., Ind. Eng. Chem. Fundam., 19:1 (1980)
  7. ^ Smith, W. R. and Missen, R. W., Chemical Reaction Analysis, Wiley Interscience, New York (1982)
  8. ^ Low Pressure Chemical Vapor Deposition - Technology and Equipment 
  9. ^ Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition - Technology and Equipment