7. Bố cục của luận án
1.3.Phần mềm sử dụng bộtiết diện va chạm để mô phỏng các mô hình plasma
Công nghệ plasma ngày càng phát triển và có liên quan đến rất nhiều lĩnh vực trong công nghiệp. Công nghệ plasma vẫn đang cạnh tranh với rất nhiều các ngành công nghệ khác trong các ứng dụng thực tế. Vấn đề lớn nhất của công nghệ này là tìm ra chế độ thích hợp và các thông số plasma tối ưu trong nhiều cấu hình
sẵn có. Để làm được điều này việc sử dụng các phần mềm mô phỏng, các chương trình tính toán có ý nghĩa hết sức quan trọng. Nó không những giúp tiết kiệm thời gian, linh hoạt trong thay đổi các điều kiện mô phỏng và còn giúp tiết kiệm tối đa chi phí so với phương pháp thực nghiệm. Một trong các phần mềm được sử dụng để mô phỏng các plasma trong các ứng dụng công nghiệp nhận được nhiều sự quan tâm nhất đó là phần mềm Comsol Multiphysics [53, 56]. Để mô phỏng ra các tham số trong mô hình plasma cần thực hiện các bước sau.
Bước 1. Lựa chọn giao diện vật lý
Bước 2. Lựa chọn các hình dạng
Bước 3. Đưa dữ liệu các bộ tiết diện va chạm
Bước 4. Xác định thể tích và bề mặt
Bước 5. Các điều kiện biên
Bước 6. Hiển thị kết quả
Khi dùng phần mềm này, ta có thể mô phỏng được một số mô hình plasma như vi sóng plasma, plasma cảm ứng từ, plasma lắng đọng hơi hoá học tăng cường plasma, plasma phóng xả một chiều các tham số của các mô hình plasma đo được thể hiện ở kết quả như các hình vẽ 1.12. hình 1.13. Từ các mô hình plasma, các nhà sản xuất trong từng lĩnh vực có thể lựa chọn cho mình một loại plasma để áp dụng trong chế tạo chất bán dẫn.
Hình 1.12 Điện trường (bề mặt) và mật độ điện tử tới hạn trong vi sóng plasma [53,56]
Hình 1.13 Plasma cảm ứng; Nhiệt độ electron được hiển thị dưới dạng biểu đồ lát cắt và mật độ dòng điện gây ra trong plasma được hiển thị dưới dạng các dòng
[53,56]
Từ các bước trong sử dụng phần mềm mô phỏng,ta thấy một trong số các dữ liệu quan trọng được sử dụng để thực hiện việc mô phỏng plasma trong các ứng dụng công nghiệp đó là các bộ tiết diện va chạm electron của các phân tử khí. Đây là một trong những dữ liệu đầu tiên và cần thiết phải có, do vậy chúng ta rất cần các bộ tiết diện va chạm electron có độ chính xác cao vì các thông số mô phỏng phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác này. Trước khi mô phỏng quá trình plasma, các tiết diện va chạm electron của chất khí được sử dụng cần phải được lựa chọn và kiểm chứng tính đúng đắn.