МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра микро- и наноэлектроники
Курсовая РАБОТА
по дисциплине «Физико-химические основы технологии изделий электроники и наноэлектроники»
Тема: Термодинамический анализ физико-химического процесса
|
Студент гр. 4209 |
|
Хабибулин А.Р. |
|
Преподаватель |
|
Максимов А.И. |
Санкт-Петербург
2016
ЗАДАНИЕ
|
Студент Хабибулин А.Р. |
||
|
Группа 4209 |
||
|
Тема работы: Термодинамический анализ физико-химического процесса |
||
|
Исходные данные: Процесс выращивания монокристаллов (или эпитаксиальных слоев) соединения HgTe заданного типа h электропроводности из газообразных компонентов:
|
||
|
Дата выдачи задания: 06.09.2016 |
||
|
Дата контрольной проверки: 25.10.2016 |
||
|
Студент |
|
Хабибулин А.Р. |
|
Преподаватель |
|
Максимов А.И. |
|
Вещество |
кДж/моль |
Дж/(моль·K) |
|
кДж/моль |
|
||||||
|
|
|
a |
b·103 |
|
|
||||||
|
HgTe АВтв |
−33,8 |
106,7 |
54,79 |
- |
- |
943,15 К - |
|||||
|
Hg Агаз |
60,83 |
174,9 |
20,79 |
- |
- |
234,32 К 629,88 K |
|||||
|
Te Вгаз |
168,2
|
268 |
36,7 |
- |
- |
- |
|||||
|
Hg Аж |
0 |
76,1 |
26,94 |
- |
- |
- |
|||||
|
Te Втв |
0 |
49,71 |
23,8 |
6,28 |
17,5 |
723 К 1263 К |
|||||
|
HgO |
-90,37 |
73,22 |
36,04 |
29,64 |
- |
- |
|||||
Аннотация
В данной курсовой работе проводится исследования процесса выращивания монокристаллов HgTe. В работе используются методика термодинамического анализа процесса выращивания. Используя методику, вычисляются константы равновесия для соединения HgTe, для процесса сублимации Te и испарения Hg. Рассчитываются основные термодинамические показатели, в том числе полная энергия Гиббса, которая должна быть отрицательна, а также парциальные давления паров Hg и Te, которые обуславливают протекание процесса выращивания кристаллов; определяется дополнительная температура источника паров.
Summary
This paper focuses on analysis process of growing HgTe monocrystals. In this work thermodynamic analysis methods are used, using the methods equilibrium constant for HgTe is calculated for the process of Te sublimation and Hg evaporation. Applying the method, the equilibrium constant for the substance of HgTe can be calculated, for sublimation Te and evaporation Hg. Basic thermodynamic parameters are calculated including Gibbs full energy which supposed to be negative and also partial Hg and Te vapor pressure which cause the flow of the process of crystal growth; defined additional source of vapor temperature.
Содержание
|
|
Введение |
5 |
|
1. |
Расчёт константы равновесия основного процесса и построение ее зависимости от температуры. Определение возможного диапазона температур синтеза соединения HgTe, в пределах выбранного диапазона указать конкретную температуру THgTe. Указание условий, обеспечивающих протекание основного процесса в прямом направлении и условие равновесия в системе при температуре ТHgTe. |
6 |
|
2. |
Проведение анализа процессов сублимации (или испарения) Hg и Te. Построение температурных зависимостей равновесных давлений паров компонентов и сравнение с экспериментальными данными из литературы. Построение P-T диаграммы (линии трехфазного равновесия) в координатах lgPTe2=f(1/T) и lgPHg=f(1/T). Определение температурных зависимостей парциальных давлений паров компонентов PHg(стех) и PTe(стех), соответствующих стехиометрическому составу пара. Определение области р- и n-типов электропроводности. Оценка диапазона изменения соотношения диапазона изменения соотношения PHg/PTe2 в пределах области гомогенности соединения HgTe при THgTe. |
8 |
|
2.1. |
Проведение анализа процесса сублимации (испарения) компонентов Hg и Te. |
8 |
|
2.2. |
Построение P-T диаграмм. |
10 |
|
3. |
Расчет парциальных давлений паров компонентов Hg и Te, обеспечивающих протекание основного процесса. Оценка температуры дополнительных источников паров компонентов THg и TTe), необходимых для протекания процесса в прямом направлении при THgTe.
|
12 |
|
4. |
Оценка возможности окисления компонентов и необходимой степени откачки реактора или ампулы. |
13 |
|
|
|
|
|
|
Заключение |
15 |
|
|
Список использованных источников |
16 |
|
|
||