Заключение
При выполнении курсовой работы был произведен термодинамический анализ процесса выращивания монокристаллов соединения MgSe n-типа электропроводности.
В первом пункте были рассмотрены основные физические и химические свойства исследуемого соединения, его структуру и способы применения.
Во втором пункте курсовой работы был начат анализ основного процесса – объединения в газовой фазе сублимированных селена и магния в рабочей зоне реактора и их последующее осаждение на подложку. Был найден рабочий диапазон температур и по температурной зависимости выбрана температура синтеза соединения, при которой по расчетам должна протекать реакция – 940 К. Так же была найдена рабочая точка из условий протекания реакции в прямом направлении.
В третьем пункте были проанализированы процессы сублимации двух компонентов соединения для последующего нахождения их рабочих температур. Были получены и построены температурные зависимости давлений для них, из которых с высокой точностью – абсолютное значение относительной погрешности менее 4 % – были получены температуры кипения магния и селена.
В четвертом пункте курсовой работы были рассчитаны и построены p-T – диаграммы для двух компонентов селенида магния. На них были отмечены границы области гомогенности соединения, в которой тип кристаллической структуры соединения остается неизменным, и линия стехиометрии. Сделан положительный вывод о возможности получения соединения n-типа электропроводности в пределах области гомогенности.
В пятом пункте были рассчитаны реальные парциальные давления паров элементов внутри реактора, а также температуры, которые необходимо поддерживать в зонах протекания процесса сублимации двух компонентов селенида магния. С помощью ПО КОМПАС 3D построена принципиальная схема реактора, в котором протекает реакция. Отмечены зоны твердых источников магния и селена, а также рабочая зона реактора, где на подложке происходит осаждение необходимого соединения в твердой фазе.
В последнем пункте курсовой работы были исследованы условия окисления магния при протекании процесса в ситуациях с полной откачкой кислорода из реакционной камеры и отсутствием откачки кислорода. Построена температурная зависимость, по которой был сделан вывод о независимости окисления магния в данном процессе при данной рабочей температуре от давления кислорода в камере. Таким образом, окисление магния является неизбежным при данных выбранных значениях параметров реакции.
Список литературы
Селенид магния [Электронный ресурс]: https:// ru.wikipedia.org/wiki/Селенид_магния
Высшая школа теоретической механики [Электронный ресурс]: http://tm.spbstu.ru/Гранецентрированная_кубическая_решетка
Chem.ru [Электронный ресурс]: https://chem.ru/selenid-magnija.html
M. Binnewies, E. Mike. «Thermochemical Data of Elements and Compounds», Hannover – 928 p.
Приложение Приложение а – Справочные данные
Вещество (фаза) |
|
|
|
|
|
Литература |
||||
|
|
|||||||||
|
-292,9 |
62,8 |
48 |
- |
- |
1000 |
[1], с. 672 [2], с. 1028 |
|||
|
147,1 |
148,6 |
20,79 |
- |
- |
- |
[1], с. 667 |
|||
|
0 |
32,7 |
21,39 |
11,78 |
17,9 |
923 |
[1], с. 666 |
|||
|
0 |
42,3 |
17,89 |
25,1 |
5,4 |
493 |
[1], с. 832 |
|||
|
136,7 |
243,6 |
21,46 |
1,51 |
- |
- |
[1], с. 832 |
|||
|
0 |
205,1 |
29,15 |
0 |
- |
55 |
[1], с. 741 |
|||
|
-601,2 |
26,9 |
49 |
3,43 |
-232,4 |
3105 |
[1], с. 668 |
|||
Список литературы:
M. Binnewies, E. Mike. «Thermochemical Data of Elements and Compounds», Hannover – 928 p.
I. Barin. «Thermochemical Data of Pure Substances», Weinheim, 1995 – 1885 p.