模拟分析
1. 改变信号形状的因素
信号形状，峰值温度等取决于活化能，频率因子（振动项），脱附成分的初始分子数量和升温速度等参数。
以下升温脱附法的模型公式明确表明了这一点。
关于这些公式的含义,「请参见第3章"表面反应中脱附速度的计算 (pdf/635KB)」
初级以外的表面脱附反应
初级以外的表面脱附反应
扩散脱附
q(T)是脱附速度、ν0是频率因素、D0是振动项、σ0是初始分子的数量、C0是初始浓度、n是反应次数、d是薄膜的厚度、E是活化能量、k是玻尔兹曼常数、β是升温速度、T是绝对温度。ψ(T)是阿伦尼乌斯方程
以下是根据这些公式计算的模拟数据。
这里我们假设ψ(T)=1。
每个图形的水平轴是温度(K)，垂直轴是解吸速度（molecs./sec）。
2. 活化能的差异
初级脱附反应的情况
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能(eV) | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
|
频率因素 (sec-1) |
1E13 | 1E13 | 1E13 | 1E13 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升温速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
2级脱附反应的情况
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能(eV) | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
|
频率因素 (cm2/molesc.sec) |
1E-3 | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升温速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
扩散限速的情况
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能(eV) | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 |
| 振动项(cm2/sec) | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 1E16 | 1E16 | 1E16 | 1E16 |
| 升温速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
3. 频率因子（振动项）的差异
初级脱附反应的情况
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能(eV) | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 频率因子(sec-1) | 1E14 | 1E13 | 1E12 | 1E11 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升温速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
2级脱附反应的情况
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能(eV) | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 频率因子(sec2/molecs.sec) | 1E-2 | 1E-3 | 1E-4 | 1E-5 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升温速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
扩散限速的情况
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 振动项(cm2/sec) | 1E-0 | 1E-1 | 1E-2 | 1E-3 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 1E16 | 1E16 | 1E16 | 1E16 |
| 升温速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
4. 初始分子数量的差异
初级脱附反应的情况
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 频率因子(sec-1) | 1E13 | 1E13 | 1E13 | 1E13 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 2E15 | 1E15 | 5E14 | 2.5E14 |
| 升温速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
0.5 |
2级脱附反应的情况
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 频率因子(sec2/molecs.sec) | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 2E15 | 1E15 | 5E14 | 2.5E14 |
|
升温速度(K/sec) |
0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
扩散限速的情况
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 振动项(cm2/sec) | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 2E16 | 1E16 | 5E15 | 2.5E15 |
| 升温速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
5. 不同的升温速度
初级脱附反应的情况
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 频率因子(sec-1) | 1E13 | 1E13 | 1E13 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升温速度(K/sec) | 1/6 | 0.5 | 1.0 |
2级脱附反应的情况
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 频率因素(cm2/molecs.sec) | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升温速度(K/sec) | 1/6 | 0.5 | 1.0 |
扩散限速的情况
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 振动项(cm2/sec) | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 |
| 初始分子的数量(molecs./cm2) | 1E16 | 1E16 | 1E16 |
| 升温速度(K/sec) | 1/6 | 0.5 | 1.0 |
