Abstract
本研究是利用蒙地卡羅(Monte-Carlo)隨機程序的數值方法模擬薄膜 生長， 使用單一粒徑、雙粒徑(缺陷分佈)、常態分佈及對數常態分佈等 四種粒徑分佈進行沉積程序。藉由調整皮克列數(Peclet number)，探討 擴散力與非隨機力對粒子移動行為及生成薄膜微結構的影響。微結構的特 性，以孔隙度、表面粗糙度、一點機率函數、二點機率函數、平均配位數 、徑向分佈函數、孔洞分佈函數、轉折數分佈及轉折角度分佈等來描述。 不同粒徑分佈沉積所得之微結構，經由上述之微結構描述方式，所得之結 果顯示，隨著皮克列數的減少，沉積結構變得較鬆弛; 隨著入射角度之增 加，沉積 薄膜之柱狀結構愈明顯; 經由表面擴散所得之微結構較緻密， 愈有規則性，有結晶區域出現; 有表面擴散運動所得之沉積結構之平均配 位數在三維結構為6.0，若為二維結構則為4.0。 在有效輸送性質方面 ，結果顯示，有效導熱度、擴散限制反應速率及有效擴散度與皮克列數、 入射角度及滾動次數有關。皮克列數、入射角度及滾動次數這三個參數的 變化，皆直接影響了比表面積的大小，因此比表面積是本研究在有效輸送 性質方面最重要的參數。當比表面積愈大，有效導熱度及擴散限制反應速 率愈大，而有效擴散度愈小。 模擬結果又顯示，單一分佈粒徑及常態 分佈粒徑不管是在有效導熱度、擴散限制反應速率或有效擴散度對比表面 積之作圖，其結果可以重合而落在同一曲線上，這表示比表面積對於單一 分佈粒徑及常態分佈粒徑則沒有這種情形發生，沒有任何一種粒徑分佈可 與之重合，這表示除了比表面積外，有效輸送性質還受到更多微結構參數 的影響。