Technische Universiteit Delft
Gasstroming
door M&C
Promotie van dhr. R. Dorsman: "Numerical Simulations of Rarefied Gas
Flows in Thin Film Processes"
04 juni 2007 | 10:00 uur
plaats: Aula TU Delft
De heer ir. R. Dorsman | natuurkundig ingenieur, Nederland
promotor | Prof.dr.ir. C.R. Kleijn (TNW)
Numerical Simulations of Rarefied Gas Flows in Thin Film Processes
Er bestaan veel verschillende processen, zoals bv. `Chemical Vapor
Deposition' (CVD), om vanuit de gasfase een dunne laag te deponeren.
Deze processen worden bij steeds lagere druk uitgevoerd en met steeds
kleinere afmetingen van gedeponeerde structuren, zelfs tot in het ijle
(rarefied) stromingsregime.
Omdat numerieke simulaties vaak gebruikt worden om reactoren te
ontwerpen en te verbeteren, is er dus duidelijk behoefte aan een
programma dat in staat is om rarefied interne gasstromingen te
berekenen.
Om dit doel te bereiken is de Direct Simulation Monte Carlo (DSMC)
methode in de 2D STARS en 3D X-Stream programma's geïmplementeerd. De
DSMC methode is ontwikkeld voor berekeningen aan hoge snelheid
rarefied gasstromingen in ruimtevaarttoepassingen, maar kan ook
uitstekend toegepast worden bij lage snelheid rarefied gasstromingen
zoals die in bv. depositiereactoren voorkomen.
Na de implementatie zijn beide programma's gevalideerd met een breed
scala aan problemen, waaronder een dunne laag depositie-experiment dat
speciaal voor dit doel is opgezet en uitgevoerd.
De resultaten van de berekeningen aan deze problemen waren zeer
bevredigend, zodat geconcludeerd kan worden dat de DSMC methode in het
algemeen, en de STARS en X-Stream programma's in het bijzonder,
veelbelovend zijn voor numerieke simulaties aan rarefied interne
gasstromingen, inclusief dunne laag depositieprocessen.
De ontwikkelde programma's zijn uiteindelijk ook gebruikt voor
berekeningen aan drie toepassingen in de dunne laag industrie,
namelijk de warmteoverdracht in een stuwpuntsstromingsreactor
(stagnation flow reactor), dunne laag depositie door een masker en de
effectieve reactiesnelheid van gasmoleculen op een oppervlak met een
gegeven reactiewaarschijnlijkheid.
Meer informatie?
Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt kijken in de TU
Delft Repository op: repository.tudelft.nl. TU Delft Repository is de
digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft.
Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende
promotie in de Repository te vinden zijn.
Laatst gewijzigd: 31 mei 2007