 |
جریان مولکولی در یک سیستم خلاء یون-ایمپلنت
معرفی
این مثال طراحی یک سیستم کاشت یون را در نظر می گیرد. کاشت یون به طور گسترده در صنعت نیمه هادی برای کاشت مواد ناخالص در ویفرها استفاده می شود. در داخل یک کاشت یون، یون های تولید شده در یک منبع یونی توسط یک میدان الکتریکی برای رسیدن به انرژی ایمپلنت مورد نظر شتاب می گیرند. یون‌های دارای حالت بار صحیح با استفاده از یک آهنربای جداکننده انتخاب می‌شوند که پرتو یونی را خم می‌کند تا اطمینان حاصل شود که یون‌هایی با نسبت بار خاص به جرم تنها یون‌هایی هستند که به ویفر می‌رسند. دوز انرژی و زاویه پرتو یونی هر دو پارامتر کلیدی برای فرآیند هستند. این قسمت از سیستم به عنوان اصلاح کننده شناخته می شود.
معمولاً مایل است که فقط نواحی انتخابی ویفر کاشته شود. این امر با پوشاندن قسمت‌هایی از ویفر با مقاومت نوری آلی برای تولید الگوی مورد نظر به دست می‌آید. متأسفانه، خود مقاومت نوری در نتیجه برخورد پرتو به آن، مولکول‌های گازی را منتشر می‌کند. این مولکول ها می توانند با پرتو یونی تعامل داشته باشند و گونه هایی با نسبت بار به جرم نامطلوب در نقاط مختلف مسیر پرتو تولید کنند. برخی از این گونه ها ممکن است به ویفر برسند و یکنواختی ایمپلنت را کاهش دهند که بسیار نامطلوب است. علاوه بر این، این یون ها ممکن است بر دقت اندازه گیری دوز ایمپلنت نیز تأثیر بگذارند. یک نیاز کلیدی برای سیستم این است که چگالی تعداد مولکول‌های خروجی گاز برای ویفر در خط پرتو کم باشد.
این مثال نحوه مدل سازی یک سیستم کاشت یونی را با استفاده از رابط جریان مولکولی نشان می دهد. از آنجایی که برهمکنش مولکول‌های خروج گاز با پرتو است که گونه‌های نامطلوب را تولید می‌کند، میانگین چگالی تعداد این مولکول‌ها در طول مسیر پرتو به عنوان یک رقم برای ارزیابی طرح استفاده می‌شود. علاوه بر این، از آنجا که زاویه ویفر نسبت به تیر را می توان تغییر داد، شکل شایستگی باید به عنوان تابعی از زاویه ویفر با چرخش حول یک محور محاسبه شود.
شکل 1: هندسه مدل. اجزای کلیدی سیستم دارای برچسب هستند. خط قرمز از وسط حامل ویفر، محور چرخش حامل را نشان می دهد.
توجه: این مدل با انگیزه Ref. 1 . با این حال، مهم است که توجه داشته باشید که تفاوت های قابل توجهی بین فشار و چگالی عدد محاسبه شده توسط رابط جریان مولکولی و آنهایی که در قیاس تشعشع محاسبه شده است، وجود دارد که در Ref. 1 . نرم افزار COMSOL Multiphysics این مقادیر را با دقت محاسبه می کند، در حالی که قیاس تشعشع از یک تکنیک تقریبی برای محاسبه چگالی و فشار اعداد استفاده می کند که می تواند منجر به پاسخ های گمراه کننده، نادرست شود.
تعریف مدل
هندسه مدل در شکل 1 نشان داده شده است . ویفر بر روی یک صفحه حامل قرار می گیرد که حول محوری از مرکز آن می چرخد تا زوایای کاشت متفاوتی حاصل شود. صفحه حامل در محفظه ای نصب می شود که توسط سه انجماد بزرگ پمپاژ می شود، روی پورت های خلاء استوانه ای شکل. این پمپ ها دارای سرعت پمپ 12000 لیتر بر ثانیه هستند. در این مدل خروج گاز تنها یک گونه از ویفر ( H2) در نظر گرفته می شود: چندین گونه را می توان با افزودن رابط های جریان مولکولی اضافی مدل سازی کرد. فرض بر این است که خروج گاز از سطح ویفر یکنواخت است و کل گاز منتشر شده 30 sccm است. مسیر خلاء از طریق میدان مغناطیسی اصلاح کننده وارد محفظه اصلی روبروی ویفر می شود و توسط یک پمپ توربومولکولی بر روی یک پورت استوانه ای در میانه راه اصلاح کننده پمپ می شود، با سرعت پمپ 1500 لیتر در ثانیه و یک انجماد اضافی در شروع کار. مسیر پرتو، با سرعت پمپ 12000 لیتر در ثانیه. یک دیافراگم در ورودی محفظه وجود دارد که شار ورودی به اصلاح کننده را کاهش می دهد. زاویه طبیعی ویفر نسبت به پرتو یونی از 0 تا 60 درجه در 20 درجه جارو می شود. مراحل، همانطور که ویفر حول محور افقی از طریق مرکز خود می چرخد، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است . تمام سطوح دیگر در مدل دیوار هستند.
نتایج و بحث
شار مولکولی در سطوح محفظه خلاء در شکل 2 برای زوایای معمولی ویفر 0 درجه و 40 درجه نسبت به پرتو نشان داده شده است.
اثر سایه انداز تکیه گاه ویفر در هر دو زاویه ویفر نشان داده شده در شکل 2 مشهود است . همچنین واضح است که شار بیشتری وارد خط پرتو می شود که ویفر معمولی موازی با پرتو باشد زیرا خط دید با خط پرتو موازی با ویفر معمولی است. چگالی عدد در طول مسیر پرتو در شکل 3 نشان داده شده استبرای هر یک از زوایای حل شده برای. چگالی عدد در طول مسیر پرتو به سمت ویفر با تغییرات شدید در گرادیان با عبور پرتو از روزنه‌های مختلف افزایش می‌یابد. توجه داشته باشید که در مجاورت ویفر چگالی عددی به طور دقیق محاسبه نمی شود (این را از نمودار زیر به سختی می توان دید، اما بزرگنمایی در نمودار در انتهای پرتو مشکلاتی را در نتایج برای عناصر مجاور سطح نشان می دهد) . این نتیجه مسائل عددی هنگام محاسبه چگالی اعداد بسیار نزدیک به سطح منبع در دامنه است.
میانگین چگالی عدد در طول مسیر پرتو در تصحیح‌کننده می‌تواند به عنوان شایستگی برای طراحی سیستم استفاده شود. این مقدار در شکل 4 در برابر زاویه ویفر طبیعی به خط پرتو رسم شده است . شار متوسط در تصحیح کننده با چرخاندن ویفر به طور معمول به دور از خط پرتو با کاهش 10٪ در محدوده کامل زاویه ای کاهش می یابد. بنابراین چرخاندن ویفر به این روش می تواند منجر به بهبود عملکرد کاشت شود.
شکل 2: فشار روی سطح کاشت یون، با ویفر نرمال در 0 درجه (بالا) و 40 درجه (پایین) به مسیر پرتو.
شکل 3: چگالی عدد به عنوان تابعی از موقعیت در امتداد خط تیر.
شکل 4: نمودار میانگین چگالی عددی در امتداد خط پرتو به عنوان تابعی از زاویه عادی ویفر نسبت به پرتو ورودی.
ارجاع
1. MR LaFontaine، N. Tokoro، P. Murphy، و D. Holbrook، “مدل سازی توزیع فشار خروجی گاز مقاوم نوری با استفاده از روش المان محدود،” Proc. کنفرانس فناوری کاشت یون ، مطبوعات IEEE، صفحات 247-250، 2000.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
راه اندازی این مدل با استفاده از رابط جریان مولکولی ساده است. شرایط مرزی پمپ خلاء برای پمپ ها و شرایط مرزی دیواره خروجی برای سطح ویفر استفاده می شود. هندسه سیستم خلاء وارد شده است، اما ویفر و حامل آن در COMSOL Multiphysics تولید می‌شوند تا زاویه خط پرتو را بتوان به راحتی پارامتر کرد.
مسیر کتابخانه برنامه: Molecular_Flow_Module/Industrial_Applications/ion_implanter
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Fluid Flow> Rarefied Flow>Free Molecular Flow (fmf) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
دنباله هندسه آماده شده را از فایل وارد کنید. می توانید دستورالعمل ایجاد هندسه را در پیوست مطالعه کنید.
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی Insert Sequence کلیک کنید و Insert Sequence را انتخاب کنید . |
2 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل ion_implanter_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید . |
3 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای سرعت پمپ را تعریف کنید. پارامتر تتا برای زاویه ویفر به طور خودکار زمانی که دنباله هندسی بارگذاری شد، تعریف شد.
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
پمپ اسپیدکریو | 12000 [l/s] | 12 m³/s | سرعت پمپ برای کرایوپمپ ها |
پمپ اسپید توربو | 1500 [l/s] | 1.5 m³/s | سرعت پمپ برای توربوپمپ |
برای محاسبه چگالی عددی متوسط در امتداد خط پرتو، یک جفت متوسط غیر محلی اضافه کنید.
تعاریف
خط پرتو
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | فقط لبه های 6، 33 و 103 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت Label text، Beam line را تایپ کنید . |
میانگین 1 (aveop1)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کنید و میانگین را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای میانگین ، بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 |  روی دکمه Wireframe Rendering در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
5 | از لیست انتخاب ، خط پرتو را انتخاب کنید . |
رابط فیزیک را برای شبیه سازی جریان مولکولی آزاد هیدروژن تنظیم کنید.
جریان مولکولی آزاد (FMF)
جریان مولکولی 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Free Molecular Flow (fmf) روی Molecular Flow 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان مولکولی ، بخش وزن مولکولی گونه ها را پیدا کنید . |
3 | در قسمت نوشتاری M n,G ، 0.002[kg/mol] را تایپ کنید . |
ویفر را به‌عنوان دیواره‌ای خارج از گاز تعریف کنید که 30 sccm هیدروژن آزاد می‌کند.
دیوار 2
1 | در نوار ابزار فیزیک ، روی  Boundaries کلیک کنید و دیوار را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 42 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات دیوار ، قسمت نوع دیوار را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع دیوار ، دیوار خروج گاز را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Flux را پیدا کنید . از فهرست جریان خروجی ، تعداد واحدهای SCCM را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متنی Q sccm,G عدد 30 را تایپ کنید . |
پمپ های خلاء را راه اندازی کنید.
پمپ خلاء 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Pump Vacuum را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پمپ خلاء ، قسمت پمپ خلاء را پیدا کنید . |
3 | از لیست Specify pump flux ، Pump speed را انتخاب کنید . |
4 | فقط Boundary 55 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت نوشتاری S G ، عبارت pumpspeedturbo را تایپ کنید . |
پمپ خلاء 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Pump Vacuum را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پمپ خلاء ، قسمت پمپ خلاء را پیدا کنید . |
3 | از لیست Specify pump flux ، Pump speed را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 8 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت متن S G ، pumpspeedcryo را تایپ کنید . |
پمپ خلاء 3
1 | روی Vacuum Pump 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پمپ خلاء ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط مرز 25 را انتخاب کنید. |
پمپ خلاء 4
1 | روی Vacuum Pump 3 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پمپ خلاء ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط Boundary 70 را انتخاب کنید. |
پمپ خلاء 5
1 | روی Vacuum Pump 4 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پمپ خلاء ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط مرز 33 را انتخاب کنید. |
بازسازی تراکم اعداد 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  لبه ها کلیک کنید و Number Density Reconstruction را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بازسازی تراکم اعداد ، قسمت انتخاب لبه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، خط پرتو را انتخاب کنید . |
بعد مش را ایجاد کنید. یک مش ریز در امتداد خط پرتو اضافه کنید.
مش 1
لبه 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Edge را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Edge ، قسمت Edge Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، خط پرتو را انتخاب کنید . |
از یک توری بسیار ظریف در امتداد خط تیر استفاده کنید.
سایز 1
1 | روی Edge 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
5 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.005 را تایپ کنید . |
تنظیم اندازه مش کلی را تغییر دهید تا مش را اصلاح کنید.
اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1 روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | از لیست از پیش تعریف شده ، Extra fine را انتخاب کنید . |
یک توری سطح مثلثی رایگان اضافه کنید. این تنظیم اندازه مش جهانی را به ارث می برد.
مثلثی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، بخش Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
4 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
دامنه نیازی به مش بندی ندارد زیرا رابط فقط معادلات را در سطوح مدل حل می کند. توجه داشته باشید که امکان مش بندی سطوح، لبه ها و نقاط (مانند این مدل) یا مش بندی کل دامنه وجود دارد. این دو رویکرد را نمی توان با هم مخلوط کرد (انجام این کار ممکن است در برخی موارد منجر به نتایج نادرست شود).
یک جارو پارامتریک روی زاویه ویفر تنظیم کنید.
مطالعه 1
جارو پارامتریک
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  پارامتر Sweep کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جابجایی پارامتری ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 |  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
تتا (زاویه ویفر) | درجه |
5 |  روی Range کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره‌ای Range ، 0 را در قسمت متن شروع تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن Step ، 20 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت Stop text عدد 60 را تایپ کنید . |
9 | روی افزودن کلیک کنید . |
10 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
شار مولکولی اتفاقی (fmf)
مجموعه داده راه حل را کپی کنید و یک انتخاب مرزی را اعمال کنید تا داخل محفظه خلاء را ببینید.
مطالعه 1 / راه حل های پارامتریک 1 (3) (sol2)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Datasets>Study 1/Parametric Solutions 1 (sol2) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، Postprocessing را انتخاب کنید . |
نمودارهای پیش فرض را برای استفاده از مجموعه داده جدید به روز کنید.
شار مولکولی اتفاقی (fmf)
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Incident Molecular Flux (fmf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/ راه حل های پارامتریک 1 (3) (sol2) را انتخاب کنید . |
چگالی تعداد کل (fmf)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Total Number Density (fmf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/ راه حل های پارامتریک 1 (3) (sol2) را انتخاب کنید . |
فشار کل (fmf)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Total Pressure (fmf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/ راه حل های پارامتریک 1 (3) (sol2) را انتخاب کنید . |
نتایج نشان داده شده در شکل 2 را دوباره تولید کنید .
چگالی تعداد کل (fmf)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Total Number Density (fmf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مقدار پارامتر (تتا (درجه)) ، 0 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار تراکم تعداد کل (fmf) ، روی  Plot کلیک کنید . |
مراحل 3 و 4 را تکرار کنید، این بار زاویه 40 درجه را انتخاب کنید.
نمودار حاصل را با نمودار 2 مقایسه کنید .
نموداری از چگالی عدد در طول مسیر پرتو ایجاد کنید.
چگالی عدد در امتداد خط پرتو
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، تراکم عدد در امتداد خط پرتو را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/ راه حل های پارامتریک 1 (2) (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، پایین سمت راست را انتخاب کنید . |
نمودار خطی 1
1 | روی Number Density Along Beam Line کلیک راست کرده و Line Graph را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، خط پرتو را انتخاب کنید . |
4 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Free Molecular Flow>Number density>fmf.ntot – تراکم تعداد کل – 1/m³ را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
6 | برای گسترش بخش کیفیت کلیک کنید . از لیست Resolution ، بدون پالایش را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار Number Density Along Beam Line ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار حاصل را با نمودار 3 مقایسه کنید .
در نهایت، چگالی عددی متوسط را در امتداد خط پرتو، به عنوان تابعی از زاویه ویفر رسم کنید.
میانگین چگالی عدد در مقابل زاویه ویفر
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، میانگین تراکم عدد در مقابل زاویه ویفر را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/ راه حل های پارامتریک 1 (2) (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
5 | چک باکس x-axis label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Angle between beam and wafer (deg) را تایپ کنید . |
6 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، میانگین چگالی عدد (1/m<sup>3</sup>) را تایپ کنید . |
جهانی 1
1 | روی Average Number Density vs. Wafer Angle کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
aveop1 (fmf.ntot) | 1/(m^3) | میانگین چگالی عدد |
4 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت Expression text، theta را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار Average Number Density vs. Wafer Angle ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار حاصل را با نمودار 4 مقایسه کنید .
ضمیمه – دستورالعمل هندسه
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی Blank Model کلیک کنید .
Blank Model کلیک کنید .تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
تتا | 30 [درجه] | 0.5236 راد | زاویه ویفر |
افزودن کامپوننت
در نوار ابزار Home ، روی Add Component کلیک کنید و 3D را انتخاب کنید .
Add Component کلیک کنید و 3D را انتخاب کنید .هندسه 1
سیلندر 1 (cyl1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 0.4 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، -0.3 را تایپ کنید . |
سیلندر 2 (cyl2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 0.2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.5 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن y ، -0.5 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، 0.45 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Axis را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، محور y را انتخاب کنید . |
چرخش 1 (rot1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کنید و Rotate را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی cyl2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای چرخش ، قسمت چرخش را پیدا کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Angle ، 0,90,180 را تایپ کنید . |
سیلندر 3 (cyl3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 0.2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.5 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -1.3 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، -1.25 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Axis را پیدا کنید . از لیست نوع محور ، x-axis را انتخاب کنید . |
سیلندر 4 (cyl4)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Cylinder کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 0.2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.3 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -1.05 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، -1.25 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن z ، -0.3 را تایپ کنید . |
بلوک 1 (blk1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 0.4 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text 0.2 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.08 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -0.2 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن y ، -0.45 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن z ، -0.04 را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، بخش Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . |
3 | تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
4 | از فهرست نمایش در فیزیک ، همه سطوح را انتخاب کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 1 (wp1)> دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 0.8 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی Sector angle عدد 90 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن xw ، -0.8 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، -0.45 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، -90 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Object Type را پیدا کنید . از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، قسمت Object Type را پیدا کنید . |
3 | از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Width ، 1.3 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 1.25 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -1.3 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن yw ، -1.25 را تایپ کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا هر دو شی انتخاب شوند. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Union ، روی  Build Selected کلیک کنید . |
صفحه کار 1 (wp1)> حذف نهادهای 1 (del1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Delete کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در شی uni1 ، فقط مرزهای 1 و 3-7 را انتخاب کنید. |
صفحه کار 2 (wp2)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 1 (wp1) کلیک راست کرده و Work Plane را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن مختصات z ، 0.1 را تایپ کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 2 (wp2)> دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، قسمت Object Type را پیدا کنید . |
3 | از لیست Type ، Curve را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Size and Shape را پیدا کنید . در قسمت متن Radius ، 0.95 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Sector angle عدد 90 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن xw ، -0.8 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن yw ، -0.45 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، -90 را تایپ کنید . |
9 | برای گسترش بخش لایه ها کلیک کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام لایه | ضخامت (متر) |
لایه 1 | 0.3 |
10 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
Work Plane 2 (wp2)> Delete Entities 1 (del1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Delete کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در شی c1 فقط مرزهای 1 و 2 را انتخاب کنید. |
صفحه کار 2 (wp2)> مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 0.4 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.36 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت نوشتار xw ، -0.2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، -0.81 را تایپ کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)> مستطیل 2 (r2)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width 0.5 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.25 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن xw ، -0.12 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن yw ، -1.2 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، 45 را تایپ کنید . |
صفحه کار 2 (wp2)> اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Union ، بخش Union را پیدا کنید . |
4 | کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید . |
اکسترود 1 (ext1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 2 (wp2) کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (متر) |
0.2 |
4 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
صفحه کار 3 (wp3)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع هواپیما ، Face parallel را انتخاب کنید . |
4 | در شیء ext1 ، فقط مرز 10 را انتخاب کنید. |
صفحه کار 3 (wp3)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 3 (wp3)> دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 0.2 را تایپ کنید . |
اکسترود 2 (ext2)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 3 (wp3) راست کلیک کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (متر) |
0.2 |
اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | فقط اشیاء blk1 ، cyl1 ، cyl3 ، cyl4 ، ext1 ، ext2 ، rot1(1) ، rot1(2) و rot1(3) را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Union ، بخش Union را پیدا کنید . |
4 | کادر تیک Keep interior borders را پاک کنید . |
صفحه کار 4 (wp4)
1 | در نوار ابزار هندسه ، روی صفحه  کار کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای صفحه کار ، قسمت تعریف هواپیما را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع هواپیما ، مختصات را انتخاب کنید . |
4 | در ردیف 3 ، y را روی sin(theta) قرار دهید . |
5 | در ردیف 3 ، z را روی cos(theta) قرار دهید . |
صفحه کار 4 (wp4)> هندسه صفحه
در پنجره Model Builder ، روی صفحه هندسه کلیک کنید .
صفحه کار 4 (wp4)> دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 0.15 را تایپ کنید . |
صفحه کار 4 (wp4)> مربع 1 (sq1)
1 | در نوار ابزار Work Plane ، روی  مربع کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربع ، بخش Size را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Side length ، 0.35 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . از لیست پایه ، مرکز را انتخاب کنید . |
اکسترود 3 (ext3)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Work Plane 4 (wp4) کلیک راست کرده و Extrude را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فواصل (متر) |
0.05 |
4 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
تفاوت 1 (dif1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی uni1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
4 | زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط شی ext3 را انتخاب کنید. |
فرم اتحادیه (فین)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Form Union (fin) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Form Union/Assembly ، روی  Build Selected کلیک کنید . |
انتخاب صریح 1 (sel1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، بخش Entities to Select را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در باله شی ، فقط مرزهای 1، 16 و 18 را انتخاب کنید. |
پس پردازش
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Complement Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب مکمل ، قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . |
3 | از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Input Entities را پیدا کنید .  روی افزودن کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره‌ای افزودن ، انتخاب صریح 1 را در فهرست انتخاب‌ها برای معکوس کردن انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب مکمل ، Postprocessing را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
