2. Анализ процесса сублимации Se

Рассчитаем значения основных термодинамических параметров для сублимации селена.

Реакция:

Примеры расчета:

Т.к. , то:

;

Для T=843 К:

;

Таблица 4: Значения рассчитанных термодинамических величин для Se

T,K	H, Дж/моль	S, Дж/(моль*K)	G, Дж/моль	ln(kp3)
T=298	68350	79,5	44659	-18,034
Т=ТплSe=494	67180,94	76,59	29345,71	-7,149
Т=ТрабHgSe =843	61540,82	66,62	5378,75	-0,768
Т= ТплHgSe =1043	59855,94	64,83	-7759,88	0,895

Рис. 5. Температурная зависимость равновесных давлений паров Se

Выбираем расчетную температуру кипения Se

Tрасч=909,1 K

Погрешность получившейся температуры составляет 4,6 %

3. Построение p-t-диаграмм

Термодинамические расчеты равновесий трех приведенных процессов позволяют построить первое приближение P-T-диаграмм для соединения HgSe в виде линий трехфазных равновесий в системе. Реальные диаграммы состояния отличаются от расчетных только в области температур, близкой к температуре плавления химического соединения.

В первом приближении процессы формирования различных типов дефектов в полупроводниковых химических соединениях можно считать напрямую зависящими от соотношения давлений.

Расчет стехиометрических давлений и давлений на границах области гомогенности выполним путем решения систем уравнений при каждой из анализируемых температур.

Примеры расчета (в примере представлены расчеты для Т=494):

Решая систему, получим:

4,637

6,33

Таблица 5: Значения давлений компонентов Hg и Se на границах области гомогенности и на линии стехиометрии

T	lg(PHg)гогHg	lgPHgстех	lg(PHg)гогSe2	lg(PSe2)гогSe2	lgPSe2стех	lg(PSe2)гогHg
298	-5.597	-14.692	-14.356	-15.644	-14.992	-33.183
494	-1.367	-6.193	-6.334	-6.21	-6.493	-16.137
843	1.2	-0,889	-1.152	-0.667	-1.191	-5.371
1043	1.87	0.535	0.264	0.78	0.234	-2.435

Рис. 6. P-T-диаграмма селенида ртути в координатах lg(P_A) – 1000/T

Рис. 7. P-T-диаграмма селенида ртути в координатах lg(P_B2) – 1000/T

Оценка диапазона изменения отношения давлений в пределах области гомогенности фазы HgSe при рабочей температуре позволяет правильно выбрать соотношение давлений компонентов для создания определенных электрофизических свойств формируемого материала. Например, для HgSe при температуре 843 К:

Это значит, что у HgSe может образоваться как n-тип электропроводности, так и p-тип электропроводности. Нам необходимо получить n-тип электропроводности, поэтому выберем соотношение давлений, при котором будет образовываться донорный эффект.

Условие для парциальных давлений: .