Самойликов / Коллоквиум / Kolokv / 1 / Описание алгоритма программы

Описание алгоритма программы.

Программа Termo.exe , реализующая численное решение системы уравнений, описывающей процесс осаждения ЭС кремния на поверхности осаждения, разработана в среде программирования DELPHI и в соответствии с правилами и требованиями объектно-ориентированных систем программирования построена модульным образом. Каждый модуль является подпрограммой обработки реакции на действия пользователя : редактирование переменных, нажатие на предоставленные на экране кнопки. Основным модулем является подпрограмма расчета зависимостей, являющихся целью данной задачи:

Xi(T), Xi(P), Xi(Cl/H), Si/Cl(X01), Si/Cl(T), Si/Cl(P), Si/Cl(Cl/H) (*)

Последовательность нахождения всех зависимостей следующая:

1. Считываются с экрана и анализируются на допустимость параметры расчёта:

1. Для Xi(T) давление ПГС Ро и отношение Cl/H.

2. Для Xi(P) температура подложки Тп и отношение Cl/H.

3. Для Xi(Cl/H) температура подложки Тп и давление ПГС Ро.

4. Для Si/Cl (X01) температура подложки Тп и давление ПГС Ро.

5. Для Si/Cl(T) давление ПГС Ро и отношение Cl/H.

6. Для Si/Cl(P) температура подложки Тп и отношение Cl/H.

7. Для Si/Cl(Cl/H) температура подложки Тп и давление ПГС Ро.

1. Интервал изменяемой переменной, определяемый техническими условиями процесса :

- для Ро: 0.1кПа<Po<500кПа

- для Тп: 1000К<Тп<1570К

- для Cl/Н: 0.001< Cl/H <0.7,

разбивается на участки, размеры которых определяются следующим образом:

- для 1000К <Т<1570К ∆Т=20К

- для 0.1кПа<Pо<1кПа ∆Р=0.1кПа

- для 1кПа<Pо<10кПа ∆Р=1кПа

- для 10кПа<Pо<100кПа ∆Р=10кПа

- для 100кПа<Pо<500кПа ∆Р=100кПа

- для 0.001< Cl/H <0.01 ∆Cl/H =0.001

- для 0.01< Cl/H <0.1 ∆Cl/H =0.01

- для 0.1< Cl/H <0.7 ∆Cl/H =0.1

3. Для всех полученных значений Тп, Ро и Cl/H вызывается подпрограмма CalcXi для расчёта значений Xi.

4. О тношение Si/Cl вычисляется по формуле

5. Полученные зависимости выводятся на экран в виде графиков.

В подпрограмме CalcXi производится расчёт значений Хi для заданных ранее Тп, Ро, Cl/H. Для удобства расчета исходная система уравнений

алгебраическими преобразованиями приведена к следующей эквивалентной в области {0<Х1,Х2,Х3,Х4,Х5,Х6<1} системе уравнений:

Уравнения (2.5) и (2.6) рассматриваем как независимую систему двух уравнений и решаем её численно в области {0<Х1,Х3<1} методом деления отрезка пополам. Этот метод позволяет получать численное решение системы с любой заданной степенью точности и из всех численных методов является наиболее удобным для алгоритмизации и программной реализации, хотя и самым медленно сходящимся к решению системы. Но быстродействие современных компьютеров позволяет получать хорошие результаты даже для больших обьёмов расчёта. В данной программе расчёт системы производится одновременно для более чем 500 значений Тп, Ро, Cl/H, и время расчёта менее 10 секунд, что вполне приемлемо даже для диалогового режима работы.

В результата расчёта на экран выдаётся в общей сложности 31 график, которые распределены по семи страницам в соответствии с заданными зависимостями (*), что представляет удобный и наглядный инструмент для анализа полученных результатов.