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COMSOL-News-Magazine-2017
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COMSOL-News-Magazine-2016

差动泵浦

差动泵浦真空系统使用一个小毛细口或管道连接真空系统中的两个不同压力的部分。当工艺流程要求较高压时就需要这类系统,可通过使用 UHV 的检测器进行监控。本例中,气体通过狭窄管道流入高真空室,通过解析表达式近似得到沿管道的流速。也可以对此模型直接使用实验数据。通过将解析模型耦合到“自由分子流”接口可得到仿真结果,将其与当流动为管道和系统 UHV 部分中的自由分子流时管道中以及低压限制下的仿真结果进行比较。

本例需要 7.5G 内存,数小时计算时间。

离子注入机计算器 中文

本例研究离子注入系统的设计,这种系统在半导体行业中广泛用于在晶圆中掺杂。

在离子注入机内,离子源产生的离子经电场加速后,获得所需的注入能量。通过磁分离方式离子束发生偏离,选出电荷状态合适的离子,确保只有特定荷质比的离子才能到达晶圆。这一过程中离子束的能量、剂量和角度都是关键参数。

本例允许用户更改晶圆的角度以及排气物质的分子量、排气速率和表面温度。还可以调整低温泵和涡轮泵的转速。

仿真结果中可以对数密度、压力和分子通量,以及沿离子束轴的平均数密度进行可视化。

超高真空化学气相沉积

本例显示如何使用“自由分子流”接口模拟多种物质在硅晶圆上的生长。探索了涡轮泵的几条泵送曲线。

S 弯中的分子流

本例计算一个 S 弯几何中的传递概率,使用了“自由分子流”中的角系数方法,以及“数学粒子追踪”接口中的 Monte-Carlo 方法。两种方法计算得到的传递概率基本一致,误差小于 1%。 本例需要“粒子追踪模块”。

蒸发器

本例显示如何计算热蒸发金膜的厚度。计算了腔壁和样品上的沉积膜厚度。 本例需要 5.5G 内存,数小时计算时间。

负载锁定真空系统中水的吸附和解吸

本例显示真空低压系统中水的瞬态吸附和解吸。此系统使用闸门阀控制,当超过锁定载荷时,闸门阀打开,水进入系统,对随后产生的迁移和泵浦现象进行建模。

毛细管中的分子流

分子在圆筒中向下流动是最早得到解析处理的问题。在这个基准问题中,计算了不同长度的毛细管中分子向下流动的传递概率,并与解析解进行比较。

电荷交换池中质子束的中和

气体池在科学仪器的设计中有诸多应用,例如定义仪器主真空系统中的高压区。在本例中,我们设计了一个 100 毫米长的高压区,其中的工作压力为 1e-3 托,主真空系统中的工作压力为 1e-5 托。在气体池中,质子束与缓冲气体发生电荷交换反应,使质子束发生中和,产生高能的中性原子束。在质谱仪中,典型的应用是在电感耦合等离子体质谱仪 (ICPMS) 中去除质谱干涉,或者作为碰撞池促进离子发生分子反应或促进串联质谱仪 (MS-MS) 中生成片段。

RF 耦合器中的分子流

本例计算 RF 耦合器中的传递概率,使用了“自由分子流”接口中的角系数方法,以及“数学粒子追踪”接口中的 Monte-Carlo 方法。两种方法计算得到的传递概率基本一致,误差小于 1%。 本例需要“粒子追踪模块”。

电荷交换池仿真器 中文

电荷交换池是真空舱中气体受高压的区域。离子束与高密度气体交互,发生电荷交换反应,产生高能的中性粒子。这其中只有一部分离子束参与这一反应。因此,为得到纯中性的粒子束,在池外放置一对带电偏转平板,就可以产生一个高能中性粒子源。

该 App 模拟质子束与电荷交换池(含中性氩)之间的相互作用。用户输入包括:气体池和真空舱的几个几何参数、离子束属性以及用于使未发生电荷交换反应的离子产生偏转的带电平板的属性。

此仿真模型中,通过测量转换成中性粒子的离子百分比,计算了电荷交换池的效率,并统计了发生的不同碰撞类型。

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