申論 4有一簡易的矩型蒸鍍機(如下圖),底部放置一矽晶片並加熱進行化學蒸→鍍(chemical vapor deposition, CVD),其反應為:AB + 3E(g)(s)(g)A為前驅物與惰性氣體氦氣(He)一起進入,經過擴散板(diffuser)擴散至晶片表面,藉由下方加熱板升溫將前驅物A熱裂解,B分子則沉積在晶片表面形成薄膜,氣體E與He經由擴散由左側排出。假設⑴在擴散板與晶片之間無流動或擾動之靜止狀態(quiescent),且無任何裂解反應發生,⑵裂解反應只發生在晶片表面且為非常快速反應,⑶薄膜B的厚度遠小於δ。請推導在穩態(steady state)下晶片表面A的質量通量(mass flux,N)AZ為何?(25分)Hint:D為A在E中的擴散係數;莫爾分率y = y at z = 0;氣相中的總濃AEAAo度為C。進料A(g)+He擴散板z = 0AE(g)(g)薄膜B(s)晶片靜止狀態z = δ加熱板