Высокотемпературная спектрофотометрия паров хлоридов индия как метод исследования системы In – Se
Аннотация
Целями настоящей работы являются: (а) – поиск метода исследования системы In – Se с учетом описанных в тексте проблем и затруднений, (б) – выбор способа инструментальной реализации этого метода и (в) – получение экспериментальных доказательств перспективности выбранного метода, а также способа его реализации.
Выбор системы In – Se связан высокой материаловедческой перспективностью селенидов индия – слоистых структур и полупроводниковых фаз со стехиометрическими вакансиями; а также с использованием бинарных прекурсоров в синтезе гетероструктур на основе CIS-соединений.
Исследована возможность применения метода вспомогательного компонента с использованием равновесия с участием пара хлоридов индия, вводимого в контакт с конденсированными фазами системы In – Se. Равновесие изучали при помощи высокотемпературной спектрофотометрии паровой фазы. Эксперимент был проведен в два этапа. На первом из них определяли абсорбционные характеристики пара InCl3. На втором – исследовали гетерогенное равновесие ненасыщенного пара хлоридов индия с некоторыми фазами системы In – Se. В ходе работы
были определены коэффициенты молярной экстинкции пара InCl3 и построены температурные зависимости величины KP.
Выявлено, что фазовый состав сплавов сильно влияет на положение соответствующих линий на K0
– T-диаграмме, что доказывает возможность использования предложенного метода вспомогательного компонента в его конкретном инструментальном (спектрофотометрическом) воплощении для изучения системы In – Se. Также показаны дополнительные возможности данного метода для построения T-x-диаграмм бинарных систем в таких высокотемпературных областях, в которых бинарная твердая фаза находится в равновесии с расплавов. Этот вариант использования метода связан с растворимостью пара вспомогательного компонента (хлора в форме хлоридов
индия) в расплавах бинарных фаз (селенидов индия).
Скачивания
Литература
Okamoto H. In-Se (Indium-Selenium). Journal of Phase Equilibria and Diffusion. 2004;25(2): 201. https://doi.org/10.1007/s11669-004-0031-y
Tedenac J.-C., Vassilev G. P., Daouchi B., Rachidi J., Brun G. Low-temperature region of the In-Se system. Crystal Research and Technology. 1997;3 2(4): 605–616. https://doi.org/10.1002/crat.2170320417
Li J. B., Record M. C., Tedenac J. C. A thermodynamic assessment of the In-Se system. Zeitschrift für etallkunde. 2003;94(4): 381–389. https://doi.org/10.3139/146.030381
Gödecke T., Haalboom T., Sommer F. Stable and metastable phase equilibria of the In-Se system. Journal of Phase Equilibria. 1998;19(6): 572–578. https://doi.org/10.1007/bf02701021
Barker M. G. Inorganic chemistry of the maingroup elements. Volume 3. С. C. Addison (ed.). Royal Society of Chemistry, UK; 2007. 550 p. https://doi.org/10.1039/9781847556400
Chi Y., Sun Z.-D., Xu Q.-T. Hexagonal In2Se3: A defect wurtzite-type infrared nonlinear optical material with moderate birefringence contributed by unique InSe5 Unit. ACS Applied Materials & Interfaces. 2020;12(15): 17699–17705. https://doi.org/10.1021/acsami.9b23085
Chen S., Hutabalian Y., Gierlotka W., Wang C., Lu S. Phase diagram of Bi–In–Se ternary system. Calphad. 2020;68: 101744. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2020.101744
Zavrazhnov A. Yu. Design of P-T-x diagrams for gallium chalcogenides with the use of an ancillary component. Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2003;48(10): 1577–1590. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=13439652
Zavrazhnov A. Yu. Upravlyaemyi sintez nestekhiometricheskikh soedinenii i issledovanie fazovykh ravnovesii pri pomoshchi vspomogatel’nogo komponenta [Guided synthesis of nonstoichiometric compounds and phase equilibrium studies using an auxiliary component]. Diss. … DSc in Chemistry. Voronezh; 2004. 340 p. Available at: https://www.dissercat.com/content/upravlyaemyi-sinteznestekhiometricheskikh-soedinenii-i-issledovaniefazovykh-ravnovesii-s-p
Zavrazhnov A. Y., Naumov A. V., Sergeeva A. V., Sidei V. I. Selective chemical vapor transport as a means of varying the composition of nonstoichiometricindium sulfides. Inorganic Materials. 2007;43: 1167–1178. https://doi.org/10.1134/S0020168507110039
Lamoureux M., Milne J. The disproportionation of diselenium dichloride, Se2Cl2, and diselenium dibromide, Se2Br2. Canadian Journal of Chemistry. 1989;67(11): 1936–1941. https://doi.org/10.1139/v89-301
Hahn H., Nickels W. Uber sulfid-, selenid- und telluridhalogenide des indiums. Zeitschrift for anorganische und allgemeine Chemie. 1960;304(1-2): 100–108. https://doi.org/10.1002/zaac.19603040112
Kosyakov A. V., Zavrazhnov A. Y., Naumov A. V. Refinement of the In-S phase diagram using spectrophotometric characterization of equilibria between hydrogen and indium sulfides. Inorganic Materials. 2010;46: 343–345. https://doi.org/10.1134/S0020168510040035
Ashok A., Regmi G., Velumani S. Growth of In2Se3 thin films prepared by the pneumatic spray pyrolysis method for thin film solar cells applications. In: 17th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control (CCE). 2020; 1–6. https://doi.org/10.1109/cce50788.2020.9299133
Kunia Y., Hosada S., Hosuka M. Studies on the vapor phase reactions in the system In–Cl2. Denki Kagaku oyobi Kogyo Butsuri Kagaku. 1974;42(1): 20–25. https://doi.org/10.5796/kogyobutsurikagaku.42.20
Zavrazhnov A. Y., Naumov A. V., Malygina E. N., Kosyakov A. V. Indium monochloride vapor pressure: theva por-gauge and spectrophot ome tricexperimaental data. Kondensirovannye Sredy i Mezhfaznye Granitsy = Condensed Matter and Interphases. 2019;21(1): 60–71. https://doi.org/10.17308/kcmf.2019.21/717
Fedorov P. I. Indii [Indium]. Moscow: Nauka Publ.; 2000. 276 p. (In Russ.)
Zavrazhnov A. Yu., Kosyakov A. V., Sergeeva A. V., Berezin S. S., Chernenko K. K. Hightemperature in situ vapor spectrophotometry as a static variant of tensimetric method equilibria in the Ga-I system. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granitsy = Condensed Matter and Interphases. 2015;17(4): 417–436. https://elibrary.ru/item.asp?id=25946578
Brunetti B., Piacente V., Scardala P. A torsion study on the sublimation process of InCl3. Journal of Chemical & Engineering Data. 1998;43(1): 101–104. https://doi.org/10.1021/je970188a
Oppermann H., Krausze R., Bruhn U., Balarin M. Zurn sattigungsdruck von GaCl3, und InCl3. Zeitschrift for anorganische und allgemeine Chemie. 1994;620(6): 1110-1114. https://doi.org/10.1002/zaac.19946200627
Polyachenok O. G.; Komshilova O. N. Vaporpressure of indium chloride. Izv. Akad. Nauk BSSR. Ser. Fiz.-Energ. 1970;2: 90-94.
Zavrazhnov A., Naumov A., Kosyakov A., Berezin S., Volkov V., Sergeeva A. The iron sulfides crystal growth from the halide melts. Material Research. 2018;21(4): 20170648. https://doi.org/10.1590/1980-5373-mr-2017-0648
Zavrazhnov A. Y., Naumov A. V., Sidey V. I., Pervov V. S. Composition control of low-volatile solids through chemical vapor transport reactions. III. The example of gallium monoselenide: Control of the polytypic structure, non-stoichiometry and properties. Thermochimica Acta. 2012;527(1): 118–124. https://doi.org/10.1016/j.tca.2011.10.012
Daouchi B., Record M. C., Tedenac J. C., Vassilev G. Phase diagram investigation of the indiumselenium system. Zeitschrift fuer Metallkunde.. 1998;89(9): 612–617. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=27948695
Turchen D. N., Zavrazhnov A. Yu., Goncharov E. G. Issledovanie nestekhiometrii faz s nizkoi letuchest‘yu. Oblast’ gomogennosti GaSe [Investigation of nonstoichiometry of phases with low volatility. GaSe homogeneity region]. Russian Journal of General Chemistry. 1998:68(6): 920–925. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=29113194 (In Russ.)
Copyright (c) 2021 Конденсированные среды и межфазные границы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
