热氧化动力学的广义数学框架
化学物理
2018-08-03 v1 计算物理
摘要
我们提出了一个描述热氧化及氧化物膜生长动力学的广义数学模型。该模型通过更详细地考虑界面处发生的反应以及输运过程，扩展了长期存在的经典模型。标准的 Deal-Grove 模型（线性-抛物线速率定律）依赖于准静态扩散假设，这导致氧化剂物种在氧化层中的浓度呈线性分布。通过放宽该假设并求解完整问题，可以清晰识别出对应于不同氧化阶段的三个区：氧化始于反应控制区（由线性速率定律描述），随后是过渡区（根据化学计量系数 m 由对数或幂律描述），最后以众所周知的扩散控制区（由抛物线速率定律描述）结束。Deal-Grove 理论被证明是所提模型的低阶近似。各种氧化速率定律被统一到单一模型中以描述整个氧化过程。
引用
@article{arxiv.1808.00916,
title = {A Generalized Mathematical Framework for Thermal Oxidation Kinetics},
author = {Zhijie Xu and Kevin M. Rosso and Stephen M. Bruemmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.00916},
year = {2018}
}