西門子法三氯氫硅氫還原Si-CVD本征動(dòng)力學(xué)模型
本文選題:反應(yīng)工程 + 多晶硅; 參考:《中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)》2017年01期
【摘要】:聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際對(duì)西門子法三氯氫硅氫還原反應(yīng)體系的反應(yīng)做了歸類分析,選用可靠適用的熱力學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)合理計(jì)算方案,計(jì)算分析16個(gè)反應(yīng)在反應(yīng)溫度區(qū)及附近溫度區(qū)的吉布斯自由能和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)數(shù)值,利用反應(yīng)耦合理論提供了將SiHCl_3(g)+H_2(g)=Si(s)+3HCl(g)作為主反應(yīng)的熱力學(xué)依據(jù),確認(rèn)該主反應(yīng)與關(guān)鍵組分SiHCl_3(g)的兩個(gè)熱分解生成有Si(s)和SiCl_4(g)的反應(yīng)構(gòu)成的平行反應(yīng)為生成Si-CVD的主要反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用L-H均勻表面吸附理論,借助非均相氣-固相催化反應(yīng)模型方法,導(dǎo)出該還原Si-CVD過(guò)程的本征速率方程(-r_(As)=k_(sc1)c_A+k_(sc2)c_A~2+k_(sc3)c_A~4),進(jìn)而線性化變換為等價(jià)的擬一級(jí)不可逆反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型-R_(As)=k_(sc,dj)c_(A,dj)(簡(jiǎn)寫為-R_(As)=k_(sc)c_A),便于動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定和后續(xù)建立宏觀動(dòng)力學(xué)模型。
[Abstract]:In connection with the production practice, the reaction of the reduction reaction system of trichlorosilyl hydrogen by Siemens method is classified and analyzed, the reliable and applicable thermodynamic basic data are selected, and a reasonable calculation scheme is designed. The Gibbs free energy and standard equilibrium constant of 16 reactions in and around the reaction temperature region are calculated and analyzed. The thermodynamic basis for taking SiHCl3 (g) H2 (g) / Si (s) 3HCl (g) as the main reaction is provided by the reaction coupling theory. It is confirmed that the parallel reaction between the main reaction and the two thermal decomposition reactions of the key component SiHCl3 (g) to form Si (s) and SiCl4 (g) is the main reaction to the formation of Si-CVD. On this basis, L-H homogeneous surface adsorption theory and heterogeneous gas-solid phase catalytic reaction model method are applied. The eigenrate equation of the reduced Si-CVD process (-r _ (As) _ sc1 _ (sc1) c_A~2 _ (sc3) c_A~4) is derived, and then linearized into an equivalent pseudo-first-order irreversible reaction kinetic model R- _ (As) _ (SCANDJ) _ (C _ (ANADJ), which is convenient for the determination of kinetic parameters and the subsequent establishment of a macroscopic dynamic model.
【作者單位】: 銀川能源學(xué)院;
【基金】:寧夏自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(NZ15284) 寧夏高等學(xué)校優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)項(xiàng)目基金(2012384)~~
【分類號(hào)】:TQ127.2
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,本文編號(hào):2053013
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