Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Промышленные производства -> Анохин В.3. -> "Практикум по химии и технологии полупроводников" -> 6

Практикум по химии и технологии полупроводников - Анохин В.3.

Анохин В.3., Гончаров Е. Г., Кострюкова Е. П., Маршакова Т. А. Практикум по химии и технологии полупроводников: учебное пособие — M.: «Высшая школа», 1978. — 191 c.
Скачать (прямая ссылка): poluprovodniki.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 81 >> Следующая


Равновесие фаз в бинарной системе можно представить дифференциальным уравнением Ван-дер-Ваальса:

VtldP = SndT + -Цр (? - X1) dx, (1.8)

где V21 = Va — V1 — (лг2 - X1)'(Vt и V2 — объели

oS

мы сосуществующих фаз); S21 =, S8-—S1 —~(*. —X1) - (S1,

дх

S2 — энтропии фаз); G — свободная энергия по Гиббсу; X1 и х2 — составы сосуществующих фаз, мол. доли. Уравнение (1.8) позволяет построить люэыг линии и поля диаграмм состояния. Однако для его практического использования необходимо знать в явном виде завися-' мость свободной энергии от состава для конкретной системы. Такие данные, как правило, отсутствуют, поэтому приходится прибегать к различный допущениям. Наиболее распространенными и достаточно корректными допущениями являются представления об идеальных и бесконечно разбавленных растворах, т. е. таких, в которых отсутствуют тепловой эффект и изменение объема при растворении или в которых концентрация растворенного вещества мала. Свойства, присущие бесконечно разбавленным растворам, для металлических и полупроводниковых систем, в которых отсутствуют ионы, сохраняются в достаточно широком интервале концентраций. Поэтому выражение Для свободной энергии можно записать в виде

G = ах + RT [X In X + (1 — х) In (1 — *)], (1.9)

где X — содержание растворенного вещества, мол.доля. Тогда

13

й уравнение Ван-дер-Ваальса принимает вид ¦ •" _ ¦

V^dP = &*&+{*~х^ dx. (1.11)

Отсюда при P = const (dP = 0) можно получить так называемое уравнение Шредера — Ле-Шателье

А//

1п*А= -^l -fr—=rh • «••2)

где АЯ„Л — теплота плавления компонента А; Т„„ — температура плавления компонента A; Xa— мольная доля компонента А. Переходя к десятичным логарифмам и подставляя R = 1,987 кал/моль • град, получим

(7U 7Y

4,575

Уравнение (1.13) может быть переписано в виде

Ig *А =

4,575T* 4.575Г

ШІ

jB

A// A// $

Полагая -^5— = А, —¦ "л = — , получим линейную —

4,5757* . 4,5757" T зависимость lgxA = i4--—. Уравнение (1.13) представляет собой зависимость х — f(T) на линии ликвидуса от чистого компонента А до эвтектики. Аналогично строится участок линии ликвидуса от компонента В до эвтектики (для систем эвтектического типа).

Уравнение (1.13) применимо к системам с пренебрежимо малой растворимостью в твердом состоянии. При заметной растворимости в твердом состоянии вместо уравнения Шредера используют систему уравнений Ван-Лаара

, 4 ml. - . .

1п-Т- = — I"I' (1-14)

^jC (±__\_\

R \т T-J

™tn ( 1__1_\

їп -^Г--— I' 0.15)

где Xn и xm — мольные доли компонентов в твердой и в жидкой фазах; ДЯпл и АН™ — мольные теплоты плавления компонентов, кал/моль;

14

Тк и Тпл — температуры плавления компонентов А и В, К; T — температура равновесия между жидкой и твердой фазами.

Для многих систем взаимодействие компонентов сопровождается тепловым эффектом, т. е. АЯСМ ф 0. При этом расчет по модели идеальных растворов приводит к большим расхождениям с экспериментом. Более приемлемой оказывается так называемая модель регулярных растворов, учитывающая отклонение от идеальности. Для идеальных растворов энтропия і-го компонента в растворе (парциальная энтропия) определяется из выражения

sf = — R\nxt. ^ (1.16)

Тогда свободная энергия і-го компонента в растворе (химический потенциал)*

Gf = H?— TSf =RT\nxt, ¦ -(1.17)

так как для идеальных растворов Hf=O. В приближении регулярных растворов полагают, что энтропия і-го компонента в растворе определяется выражением (1.16), т. е. равна энтропии компонента в идеальном растворе, хотя растворение сопровождается тепловым эффектом ДЯСМ Ф 0. При отклонении системы от идеальности для сохранения простой формы" записи используют понятие об «активной концентрации» или активности, которая определяется по уравнению

• Oj = TjAJj, ¦ (1.18)

где Yi — коэффициент активности, учитывающий отклонения от идеальности; at — активность; X1 — концентрация і-го компонента, мол. доля.

Тогда, подставляя щ в уравнение (1.17), получим

Gf = RT In Oj = RT In X1 + ЯТЧпті. (1.19)

С другой стороны,

Gf = RT\n Xi+Hf . * (1.20)

Сравнивая (1.19) и (1.20), находим

In7 = Hf/RT. (1.21)

Как видно из уравнения (1.21), отклонение поведения раствора от идеального обусловлено наличием теплового эффекта при растворении. Согласно теории регулярных растворов тепловой эффект растворения

* Обозначения Gf, Hf и т. п. приняты для относительных парциальных величин, представляющих разность между соответствующей парциальной величиной и мольной величиной для чистого компонента при данных значениях P и Т: Hf = Hi —Щ",

І6

і-го компонента следующим образом;

Hf зависит от концентрации этого компонента jc,

Hf = (I-X1Yw,

(1.22)

где w — параметр взаимодействия, называемый энергией смешения де Тоя — температура, плавления (кал/моль), не зависящий от состава, физический смысл которого опре- давления соединения; х —атомная деляется

соотношением

W = E1.

1

(E11 4- E22)',

E11, E22, E12 — энергии парного взаимодействия одноименных и разноименных атомов в пересчете на 1 моль. Для идеальных растворов w = 0. Для регулярных растворов могут реализоваться два случая: при w > О E12 > 1/2 (Zj11 + E22) (так как энергии связи отрицательны), т. е. предпочтительнее связи между одноименными атомами.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 81 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама