模擬分析
1. 改變信號形狀的因素
信號形狀，峰值溫度等取決于活化能，頻率因子（振動項），脫附成分的初始分子數量和升溫速率等參數。
以下升溫脫附法的模型公式明确表明了這一點。
關于這些公式的含義,請參見第3章"表面反應中脫附速度的計算(pdf/635KB)"。
初級表面脫附反應
初級以外的表面脫附反應
擴散脫附
q(T)是脫附速度、ν0是頻率因素、D0是振動項、σ0是初始分子的數量、C0是初始濃度、n是反應次數、d是薄膜的厚度、E是活化能量、k是玻爾茲曼常數、β是升溫速度、T是絕對溫度。ψ(T)是阿倫尼烏斯方程積分時得出的級數。
以下是根據這些公式計算的模擬數據。
這里我們假設ψ(T)=1。
每個圖形的水平軸是溫度(K)，垂直軸是解吸速度（molecs./sec）。
2. 活化能的差異
初級脫附反應的情況
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
|
頻率因素 (sec-1) |
1E13 | 1E13 | 1E13 | 1E13 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升溫速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
2級脫附反應的情況
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
|
頻率因素 (cm2/molesc.sec) |
1E-3 | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升溫速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
擴散限速的情況
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 |
| 振動項(cm2/sec) | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 1E16 | 1E16 | 1E16 | 1E16 |
| 升溫速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
3. 頻率因子（振動項）的差異
初級脫附反應的情況
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 頻率因子(sec-1) | 1E14 | 1E13 | 1E12 | 1E11 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升溫速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
2級脫附反應的情況
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 頻率因子(cm2/molecs.sec) | 1E-2 | 1E-3 | 1E-4 | 1E-5 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升溫速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
擴散限速的情況
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 振動項(cm2/sec) | 1E-0 | 1E-1 | 1E-2 | 1E-3 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 1E16 | 1E16 | 1E16 | 1E16 |
| 升溫速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
4. 初始分子數量的差異
初級脫附反應的情況
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 頻率因子(sec-1) | 1E13 | 1E13 | 1E13 | 1E13 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 2E15 | 1E15 | 5E14 | 2.5E14 |
| 升溫速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
0.5 |
2級脫附反應的情況
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 頻率因子(cm2/molecs.sec) | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 2E15 | 1E15 | 5E14 | 2.5E14 |
|
升溫速度(K/sec) |
0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
擴散限速的情況
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 振動項(cm2/sec) | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 2E16 | 1E16 | 5E15 | 2.5E15 |
| 升溫速度(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
5. 不同的升溫速度
初級脫附反應的情況
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 頻率因子(sec-1) | 1E13 | 1E13 | 1E13 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升溫速度(K/sec) | 1/6 | 0.5 | 1.0 |
2級脫附反應的情況
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 頻率因子(cm2/molecs.sec) | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 升溫速度(K/sec) | 1/6 | 0.5 | 1.0 |
擴散限速的情況
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 活化能（eV） | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 振動項(cm2/sec) | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 |
| 初始分子的數量(molecs./cm2) | 1E16 | 1E16 | 1E16 |
| 升溫速度(K/sec) | 1/6 | 0.5 | 1.0 |
