3. Построение Pi – t диаграмм и оценка диапазона изменения соотношения давлений реагирующих веществ

4.1 Определение границ области гомогенности для двух компонентов

Для построения p-T диаграмм определим границу области гомогенности (ГОГ) со стороны германия и селена.

Определим границы области гомогенности со стороны компонента Ge.

(9)

Полученное решения в логарифмическом виде:

Аналогичным образом найдем границы области гомогенности со стороны компонента . Найдем решение системы (10).

Представим полученные решения в логарифмическом виде:

4.2 Определение линии стехиометрии и построение pi – t-диаграмм

Для определения линий стехиометрии диаграмм обоих компонентов необходимо аналитически решить систему (11):

При решении системы получили решение в логарифмическом виде:

Вычислим, как изменяются давления компонентов на границах области гомогенности и на линии стехиометрии от температуры, используя значения логарифмов давлений паров, полученные ранее в других пунктах. Приведем пример расчета для температуры 298 К. Результаты расчетов представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Расчетные значения давлений паров при различных температурах

298	-58,33	-53,96	-73,26	-45,10	-54,26	-15,66
493	-32,54	-29,82	-41,39	-24,69	-30,12	-6,98
600	-25,44	-23,13	-32,87	-18,80	-23,43	-3,94
750	-18,91	-17,08	-26,0	-13,74	-17,39	-2,06
900	-14,54	-13,08	-19,37	-10,46	-13,38	-0,82

Рисунок 6 – p – T-диаграмма селенида олова в координатах lg( ) – T

Рисунок 7 – p – T-диаграмма селенида олова в координатах lg( ) – T

Таким образом, были получены температурные зависимости давлений паров, по которым определены области p – и n – типов электропроводности.

3. Нахождение парциальных давлений паров и температур компонентов

5.1 Расчет давлений двух компонентов

Искать необходимое для протекания основного процесса соотношение давлений компонентов Ge и Se будем при ранее выбранной рабочей температуре синтеза соединения GeSe – Т = 750 К. Так как в области гомогенности мы имеем только p-тип электропроводности, то получить мы можем только его.

Должно выполняться условие

(12)

Из условий (13) найдем значения логарифмов соотношения давлений на границах области гомогенности:

(13)

Пример расчетов при Т=750 К:

Диапазон парциальных давлений в пределах области гомогенности

В общем случае имеем систему уравнений:

(14)

где q – значение рабочей точки при , обеспечивающее протекание процесса в прямом направлении; m – число, принадлежащее диапазону изменения .

В нашем случае имеем

После логарифмирования получаем систему линейных уравнений: