4. Рассчитаем температуру нагрева источника Тисп.

Используем уравнение Антуана для давления насыщенного пара из справочника [2, с. 302].

Это уравнение может быть использовано для расчета давления насыщенного пара над твердыми и жидкими. Давления насыщенного пара и испаряемый материал известны (0,0817 и 1,02 Торр, Fe). Коэффициенты найдем в справочных данных для твердого Fe.

Таблица 4. Константы для уравнения Антуана

Материал	A	B	C	D
Fe	25190	12,140	0,970	-1,656

Рассчитаем для двух разных давлений насыщенного пара.

-1,656

-1,656

Источники

[1] Temperature dependence of viscosity // Wikipedia. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Temperature_dependence_of_viscosity#Sutherland_model.

[2] Свойства неорганических соединений. Справочник / Ефимов А.И. и др. – Л.: Химия, 1983. – 392 с.

Выводы

В лабораторной работе мы исследовали с помощью компьютерного моделирования процесс изготовления тонкой пленки методом вакуумного испарения. Необходимо было при заданной температуре обеспечить транспорт паров железа от источника к подложке, где добиться осаждения пленки толщиной 1 мкм.

Были проведены 8 опытов с разными параметрами, такими, как ток испарителя, остаточное давление, расстояние «испаритель – подложка» (h).

С учетом измеренных потоков вещества, а также времен осаждения, мы рассчитали для каждого эксперимента площадь поверхностного источника. Зная эту величину, мы выяснили массу испаренного железа в граммах и сравнили ее с известной. Для двух разных значений расстояния «испаритель – подложка» массы разные.

Для всех опытов были построены теоретические зависимости толщины пленки от центра к краю подложки. Как мы видим, графики для разных h отличаются, одинаковых – совпадают.

Двумя способами (через потоки вещества и остаточные давления) были получены длины свободного пробега. В половине опытов они не сошлись, что может быть связано с использованием при 400 К формулы, рассчитанной на 298 К.

Требовалось определить рабочий газ системы. С учетом ранее полученной длины свободного пробега, в каждом опыте была посчитана постоянная Сазерленда. Мы сделали вывод, что газ – атмосферный воздух.

Были найдены температуры нагрева источника с помощью «расширенного» уравнения Антуана, содержащего 4 коэффициента (A, B, C, D). В уравнение мы подставляли 2 известных значения давления насыщенных паров железа.