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
1차 이외의 표면이탈반응
확산이탈
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
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
2차 이탈반응의 경우
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
확산율속의 경우
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
3. 빈도인자(진동항)에 의한 차이
1차 이탈반응의 경우
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
2차 이탈반응의 경우
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
확산율속의 경우
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
4. 초기분자수에 의한 차이
1차 이탈반응의 경우
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
2차 이탈반응의 경우
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
확산율속의 경우
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
5. 승온속도에 의한 차이
1차 이탈반응의 경우
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 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 |
2차 아탈반응의 경우
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 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 |
확산율속의 경우
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 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 |
