ИДЗ / ИДЗ 6 / IDZ6_MalikovBI_0207

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра физической электроники и технологии

Индивидуальное домашнее задание №6

Студент гр. 0207 _________________ Маликов Б.И.

Преподаватель _________________ Никитин А.А.

Санкт-Петербург

2023

ЗАДАНИЕ

Определите массу Sb, осажденную за 30 с в центре подложки, расположенной под углом α = 18 на расстоянии 10 см от ячейки Кнудсена, нагретой до температуры 1100 К. Диаметр выходного отверстия ячейки 3 мм.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Материал: Sb

Плотность: ρ = 6,68∙10³ кг/м³

Молярная масса: M = 121,6∙10^-3 кг/моль

Коэффициент А: A = 6,29 (так как температура подложки T = 1100 K – 273 K = 827 ближе всего подходит к интервалу температур: 860-1242 )

Коэффициент B: B = 6500 K

Время осаждения: t = 30 с

Угол наклона подложки: α = 18

Расстояние от ячейки Кнудсена до подложки: h = 10 см = 0,1 м

Температура подложки: T = 1100 K

Диаметр выходного отверстия ячейки: d_A0 = 3 мм = 3∙10^-3 м

РЕШЕНИЕ

1. Вычисление значение насыщенного пара

В первую очередь, изобразим расположение ячейки Кнудсена относительно подложки:

d_A0

h

18

Рис. 1 – Расположение ячейки Кнудсена под углом в α = 18 относительно подложки

Вычислим значение давления насыщенного пара, используя коэффициенты A и B:

P_Н.П = 133∙ = 133∙ = 319,71 Па

2. Вычисление массовой плотности потока Sb из ячейки

Массовая плотность потока Sb из ячейки вычисляется как:

J_m =

где коэффициент вычисляется для Sb следующим образом:

= = 3

Тогда, массовая плотность потока Sb из ячейки будет равна:

J_m = = = 0,81

3. Вычисление массы Sb, испаренной из ячейки

Массу Sb, испаренной из ячейки, вычисляем по следующей формуле:

m₀ = J_m∙A₀∙t

где A₀ вычисляется как:

A₀ = = = 7,1∙10^-6 м²

Отсюда, вычислим m₀:

m₀ = J_m∙A₀∙t = 0,81∙7,1∙10^-6∙30 = 1,725∙10^-4 кг

4. Вычисление удельной массы Sb, осажденную в центре подложки

Удельную массу Sb, осажденную в центре подложки за 30 секунд, вычислим по следующей формуле:

m = = = 5,22∙10^-3

5. Вычисление скорости роста пленки

Скорость роста пленки вычислим по формуле:

v = = = 26