化學氣相沉積反應器之數值模擬

Abstract

本研究為使用商用軟體FLUENT模擬化學氣相沉積（CVD）技術在CVD反應器上生長固態薄膜的情形。模擬之目的在於利用商用軟體建立一個可以調整各項製程參數之模組來提供實驗之對照與預估，協助其改善薄膜均勻度，降低整體生產製造成本。在設定上採用有限體積法及SIMPLE演算法，在層流及不可壓縮流模式下，求解二維與三維穩態之連續方程式、動量方程式、能量方程式與質量傳輸方程式來得知反應器內部熱流場與質量傳輸之情形，並透過三種不同的化學反應模式（全反應動力模式、Langmuir-Hinshelwood反應動力模式與Pauline Ho所提出之反應動力模式）計算薄膜生長速率，討論個別模式對薄膜生長預測的準確性。另外，亦嘗試改變反應器高度，探討於不同高度下，反應器內部流場之強制對流與自然對流的強弱關係以及對薄膜生長之影響。