Χαρτογράφηση της λειτουργίας αντιδραστήρα Χημικής Απόθεσης από Ατμό

Ρήγος, Νηρέας; Rigos, Nireas

dc.contributor.author	Ρήγος, Νηρέας	el
dc.contributor.author	Rigos, Nireas	en
dc.date.accessioned	2020-05-05T10:58:15Z
dc.date.available	2020-05-05T10:58:15Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50389
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18087
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Αντιδραστήρας περιστρεφόμενου υποστρώματος	el
dc.subject	Υπολογιστική ρευστοδυναμική	el
dc.subject	Χημική απόθεση από ατμό	el
dc.subject	Τρισδιάστατη μοντελοποίηση	el
dc.subject	Πολλαπλότητα λύσεων	el
dc.subject	Περιοδική ροή	el
dc.subject	Αξονοσυμμετρική ροή	el
dc.subject	Ρήξη συμμετρίας	el
dc.subject	Chemical vapor deposition	en
dc.subject	CVD	en
dc.subject	Rotating disc reactor	en
dc.subject	Computational fluid dynamics	en
dc.subject	3-D modelling	en
dc.subject	CFD	en
dc.subject	Solution multiplicity	en
dc.subject	Periodic flow field	en
dc.subject	Axisymmetric flow	en
dc.subject	Symmetry breaking	en
dc.title	Χαρτογράφηση της λειτουργίας αντιδραστήρα Χημικής Απόθεσης από Ατμό	el
dc.title	Mapping of the operation of a Chemical Vapor Deposition reactor	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημική μηχανική	el
heal.classification	Chemical engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-03
heal.abstract	Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε το σύστημα ενός αξονοσυμμετρικού, κατακόρυφου αντιδραστήρα οργανομεταλλικής χημικής απόθεσης από ατμό, με θερμαινόμενο, περιστρεφόμενο, οριζόντιο υπόστρωμα και ψυχόμενα τοιχώματα. Ο αντιδραστήρας έχει θερμοκρασία υποστρώματος 1323 Κ, θερμοκρασία ρεύματος εισόδου και εξωτερικών τοιχωμάτων 323 Κ, μαζική παροχή εισόδου 9.5×104 kg/s, ενώ το εύρος λειτουργίας της λειτουργίας είναι 250-400 Torr και της ταχύτητας περιστροφής υποστρώματος 20-80 rad/s. Σκοπός της εργασίας είναι η χαρτογράφηση της λειτουργίας του αντιδραστήρα μέσω τρισδιάστατης μοντελοποίησης και η σύγκριση των λύσεων με τα αποτελέσματα του αντίστοιχου δισδιάστατου προβλήματος. Η επίλυση του προβλήματος στα 250 Torr οδηγεί σε πολλαπλότητα λύσεων. Για ρυθμό περιστροφής 20-80 rad/s προκύπτει ένα μόνιμο, αξονοσυμμετρικό πεδίο εμβολικής ροής, ίδιο με το δισδιάστατο πρόβλημα. Για ίδια πίεση και ταχύτητα 40-80 rad/s εμφανίζεται περιοδική, μη συμμετρική λύση. Σε πίεση 300 Torr και 350 Torr και γωνιακή ταχύτητα 40-70 rad/s η λύση προκύπτει επίσης περιοδική, μη συμμετρική. Για πίεση 300 Torr και ταχύτητα 50 rad/s ο αντιδραστήρας έχει δύο ευσταθείς περιοδικές λύσεις∙ η πρώτη έχει μία περιστρεφόμενη ασυμμετρία, ενώ η άλλη δύο. Ο αριθμός των μη συμμετρικών, περιστρεφόμενων θερμών περιοχών ρευστού στις περιοδικές λύσεις αυξάνεται συναρτήσει της ταχύτητας περιστροφής και της πίεσης. Η συχνότητα μιας πλήρους περιστροφής των ασυμμετριών γύρω από τον κατακόρυφο άξονα είναι ανάλογη του ρυθμού περιστροφής. Η προσομοίωση στα 300 Torr και 30 rad/s, μαζί με όλα τα ζεύγη παραμέτρων με μεγαλύτερη πίεση για ίδιο ρυθμό ή μικρότερο ρυθμό περιστροφής για ίδια πίεση δίνει μη-συμμετρική, μη-περιοδική λύση, στην οποία αναπτύσσονται ισχυρές ροές άνωσης. Όλα τα εμφανιζόμενα πεδία ροής στον αντιδραστήρα συνοψίζονται σε ένα χαρακτηριστικό διάγραμμα πίεσης-ρυθμού περιστροφής.	el
heal.abstract	In the present thesis, a study of an axisymmetric, vertical rotating disc MOCVD cold-wall reactor is carried out. The operation of the reactor is investigated at the following conditions: substrate temperature 1323 K, inlet and wall temperature 323 K, inlet mass flow rate 9.5×104 kg/s, while the pressure and wafer rotation rate operating window is 250-400 Torr and 20-80 rad/s, respectively. The purpose of this work is the reactor operation mapping based on three-dimensional modeling and the comparison of the results with those for the corresponding two-dimensional problem. For a pressure of 250 Torr flow multiplicity appears. All rotation rates between 20-80 rad/s result in a steady, axisymmetric, plug-flow regime, exactly like the 2-D case. When rotation is 40 rad/s or higher there is a second periodic, non-axisymmetric solution at the same pressure value. For pressures 300 Torr, 350 Torr and rate 40-70 rad/s the solution is also periodic, non-axisymmetric. For 300 Torr and 50 rad/s the reactor has two different stable periodic solutions; the first has one rotating asymmetry, while the other has two. The number of asymmetric, rotating hot fluid spots is increasing as pressure and rotation rate increases. The rotation frequency of these non-symmetric fluid areas is proportional to the wafer rotation rate. All parameter pairs with pressure 300 Torr and rate 30 rad/s and lower or rotation rate 30 rad/s and pressures equal to 300 Torr and higher result in a flow regime dominated by strong buoyancy effects. All flow fields are summarized and presented in a single and characteristic pressure vs rotation rate diagram.	en
heal.advisorName	Μπουντουβής, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Μπουντουβής, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Κυρανούδης, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Καραγιάννη, Χάιδω-Στεφανία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	70 σ.
heal.fullTextAvailability	false