Control optimo multiescala de un reactor de deposición química de vapor para el crecimiento de una película de silicio

En este trabajo se estudia el control óptimo de un reactor para la deposición química de una película de silicio utilizando dos escalas. En la primera, la fase gaseosa del reactor se modela por medio de las ecuaciones diferenciales parciales que representan los fenómenos de transporte. La segunda co...

Full description

Autores:
Solano Rincón, Andrés Felipe
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/49297
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/49297
Palabra clave:
Modelado multiescala
Control predictivo
Deposición química de vapores
Ecuaciones diferenciales estocásticas
Ingeniería
Rights
openAccess
License
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Description
Summary:En este trabajo se estudia el control óptimo de un reactor para la deposición química de una película de silicio utilizando dos escalas. En la primera, la fase gaseosa del reactor se modela por medio de las ecuaciones diferenciales parciales que representan los fenómenos de transporte. La segunda corresponde a la superficie de la película, la cual se simula, teniendo en cuenta la estructura cristalina real, con cinética de Monte-Carlo y posteriormente es modelada con ecuaciones diferenciales estocásticas. El objetivo de control es alcanzar una altura determinada minimizando la rugosidad. Se estudiaron dos esquemas de control y tres casos: lazo abierto / control por modelo predictivo y perfil de velocidad fijo / optimización libre / optimización libre con perturbación. En ausencia de perturbaciones, los dos esquemas presentaron un desempeño similar. Sin embargo, el control en lazo abierto es incapaz de reaccionar a variaciones en las condiciones del reactor. El control por modelo predictivo logra obtener la altura especificada para todos los casos estudiados, demostrando ser un esquema de control adecuado para el sistema estudiado