Эффективность получения кремния из кварца в газоплазменном аргоновом потоке…
7
Таблица 2
Константы скоростей газофазных реакций 1–14 при
Т
= 2 000…6 500 K
и атмосферном давлении, м
3
/с*
Номер
реакции
( )
q
k T
+
( )
q
k T
−
1
8,5·10
–48
exp (–1 600/
T
)
2,9·10
–15
Т
0,5
exp (–95 000/
T
)
2
1,2·10
–45
exp (–1 000/
T
)
8,06·10
–15
Т
0,5
exp (–33 995/
T
)
3
2,73·10
–43
T
–1
2,0·10
–16
exp (–54 015/
T
)
4
1,75·10
–42
T
–1
3,6·10
–16
exp (–48 425/
T
)
5
3,89·10
–37
T
–2
2,7·10
–13
exp (–57 005/
T
)
6
1,68·10
–42
T
–0,8
3,5·10
–15
exp (–23 010/
T
)
7
2·10
–13
T
–0,91
exp (–8 320/
T
)
3,0·10
–17
8
2,6·10
–23
T
2
exp (–3 796/
T
)
1,1·10
–23
T
2
exp (–2 802/
T
)
9
2,52·10
–20
T
1,14
exp (–8 710/
T
) 2,52·10
–21
T
1,14
10
3,3·10
–17
1,24·10
–18
T
0,5
exp (–26 000/
T
)
11
7,61·10
–22
T
1,6
exp (–9 425/
T
)
1,66·10
–22
T
1,6
exp (–1 703/
T
)
12
2,5·10
–16
exp (–510/
T
)
4,96·10
–19
T
0,5
exp (–18 005/
T
)
13
4,1·10
–17
exp (–350/
T
)
3,72·10
–18
T
0,5
exp (–62 010/
T
)
14
3,3·10
–17
exp (–350/
T
)
3,5·10
–18
exp (–34 970/
T
)
——————
* Для реакций 1–6 константа
( )
q
k T
+
имеет размерность м
6
/с.
Знание констант скоростей позволяет дать оценку масштабов
времен образования отдельных компонентов химически реагирую-
щей газовой смеси в указанных условиях. Масштаб времени нара-
ботки SiO определяется как
(
)
1
[SiO]
Si
Ar
1
( ) (0) (0) ,
t
k T n n
−
+
≈
где
n
Si
(0),
n
Ar
(0) — концентрации на входе в зону ГХР кремния и ар-
гона соответственно. При атмосферном давлении смеси и исходной
концентрации паров кремния
Si
Ar
(0) 0,1 (0)
n
n
≈
значение
t
[SiO]
при-
мерно равно 1 с.
Характерный масштаб времени образования паров воды
2
[H O]
t
определяется наиболее медленным процессом — рекомбинацией
атомов водорода — и составляет
≈
10
–2
с. Существенное различие
масштабов времени образования SiO и H
2
O является основой для
осуществления плазмохимического метода, а условие его эффектив-
ной реализации может быть записано в виде
2
[SiO]
[H O]
,
x
t
t
t
>> ≥
(1)
