해석 시뮬레이션
1. 신호 형태를 변화시키는 요인
활성화 에너지, 빈도 인자(진동 항), 탈리 성분의 초기 분자 수, 가열 속도 등의 파라미터에 따라 신호 형태나 피크 온도 등이 달라집니다.
이는 아래에 제시된 가열 탈리법의 모델 식에서 명확히 알 수 있습니다.
이 식들의 의미에 대해서는,⇒「제3장 표면 반응에서의 탈리 속도 산출 (pdf/635KB)」을 참조해 주십시오.
1차 표면 탈리 반응
1차 이외의 표면 이탈 반응
확산 탈리
q(T)는 이탈 속도, ν0는 빈도 인자, D0는 진동 항, σ0는 초기 분자 수, C0는 초기 농도, n은 반응 차수, d는 박막의 두께, E는 활성화 에너지, k는 볼츠만 상수, β는 가열 속도, T는 절대 온도입니다. ψ(T)는 아레니우스 식을 적분했을 때 도출되는 급수입니다.
이 식들을 바탕으로 계산한 시뮬레이션 데이터를 아래에 제시합니다.
여기서는 ψ(T)=1로 가정했습니다.
각 그래프의 가로축은 온도(K), 세로축은 이탈 속도(molecs./sec)입니다.
2. 활성화 에너지에 따른 차이
1차 탈리 반응의 경우
| A | B | C | D | |
| 활성화 에너지 (eV) | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| 빈도 인자（sec-1） | 1E13 | 1E13 | 1E13 | 1E13 |
| 초기 분자 수 (molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 가열 속도(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
2차 이탈 반응의 경우
| A | B | C | D | |
| 활성화 에너지 (eV) | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| 빈도 인자 (cm²/mol·sec) | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 |
| 초기 분자 수 (molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 가열 속도(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
확산 속도 제한의 경우
| A | B | C | D | |
| 활성화 에너지 (eV) | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 |
| 진동 항 （cm2/sec） | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 |
| 초기 분자 수 (molecs./cm2) | 1E16 | 1E16 | 1E16 | 1E16 |
| 가열 속도(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
3. 빈도 인자(진동 항)에 따른 차이
1차 이탈 반응의 경우
| A | B | C | D | |
| 활성화 에너지 (eV) | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 頻度因子 （cm2/sec） | 1E14 | 1E13 | 1E12 | 1E11 |
| 初期分子の数（molecs./cm2） | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 가열 속도(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
2차 이탈 반응의 경우
| A | B | C | D | |
| 활성화 에너지 (eV) | 2.0 | 2.02.0 2.0 | 2.0 2.0 | 2.5 |
| 빈도 인자 （cm2/mol·sec） | 1E-2 | 1E-3 | 1E-4 | 1E-5 |
| 초기 분자 수 (molecs./cm2) | 1E15 | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 가열 속도(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
확산 속도 지배의 경우
| A | B | C | D | |
| 활성화 에너지 (eV) | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 주파수 항목 (cm2/sec) | 1E-0 | 1E-1 | 1E-2 | 1E-3 |
| 초기 분자 수 (molecs./cm2) | 1E16 | 1E16 | 1E16 | 1E16 |
| 가열 속도(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
4. 초기 분자 수에 따른 차이
1차 이탈 반응의 경우
| A | B | C | D | |
| 활성화 에너지 (eV) | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 빈도 인자 (sec-1) | 1E13 | 1E13 | 1E13 | 1E13 |
| 초기 분자 수 (molecs./cm2) | 2E15 | 1E15 | 5E14 | 2.5E14 |
| 가열 속도(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
2차 이탈 반응의 경우
| A | B | C | D | |
| 활성화 에너지 (eV) | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 빈도 인자 (cm2/mol·sec) | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 |
| 초기 분자 수 (molecs./cm2) | 2E15 | 1E15 | 5E14 | 2.5E14 |
| 가열 속도(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
확산 속도 제한의 경우
| A | B | C | D | |
| 활성화 에너지 (eV) | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 진동 항 （cm2/sec） | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 |
| 초기 분자 수 (molecs./cm2) | 2E16 | 1E16 | 5E15 | 2.5E15 |
| 가열 속도(K/sec) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
5. 가열 속도에 따른 차이
1차 이탈 반응의 경우
| A | B | C | |
| 활성화 에너지 (eV) | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 빈도 계수 （sec2） | 1E13 | 1E13 | 1E13 |
| 초기 분자의 수（molecs./cm2） | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 가열 속도(K/sec) | 1/6 | 0.5 | 1.0 |
2차 이탈 반응의 경우
| A | B | C | |
| 활성화 에너지（eV） | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 빈도 계수 （cm2/molesc.sec） | 1E-3 | 1E-3 | 1E-3 |
| 초기 분자의 수（molecs./cm2） | 1E15 | 1E15 | 1E15 |
| 가열 속도(K/sec) | 1/6 | 0.5 | 1.0 |
속도 결정 단계의 경우
| A | B | C | |
| 활성화 에너지（eV） | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 빈도 계수 （cm2/sec） | 1E-1 | 1E-1 | 1E-1 |
| 초기 분자의 수（molecs./cm2） | 1E16 | 1E16 | 1E16 |
| 가열 속도(K/sec) | 1/6 | 0.5 | 1.0 |
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