Abstract
The goals of this work are as follows: (а) searching for a method of study of the In – Se system taking into account the specified problems and difficulties, (b) choosing a way for the instrumental implementation of this method, and (c) obtaining experimental evidence that this method and its implementation are promising. The choice of the In – Se system is related to the fact that indium selenides, layered structures and semiconductor phases with stoichiometric vacancies, are promising from the point of view of materials science. This choice is also related to the use of binary precursors for the synthesis of heterostructures based on CIS compounds.We studied the possibility of applying the auxiliary component method using the equilibrium with the participation of indium chloride vapours which were made to contact the condensed phases of the In – Se system. Equilibrium was achieved using high-temperature spectrophotometry of the vapour phase. The experiment had two stages. During the first stage we determined the absorption characteristics of the InCl3 vapour. During the second stage we studied the heterogeneous equilibrium of the unsaturated indium chloride vapour with several phases of the In – Se system. Over the course of the study, we determined the molar attenuation coefficients of the InCl3 vapour and plotted the temperature dependences of the value KP.It was found that the phase composition of the alloys significantly influences the position of the corresponding lines on the KP–T diagram, which proves the possibility of using the suggested auxiliary component method in its specific instrumental (spectrophotometric) implementation in order to study the In – Se system. We also showed the additional possibilities of using this method for plotting T-x diagrams of binary systems in such high-temperature areas where the binary solid phase is in equilibrium with the melt. This application of the method is related to the solubility of a vapour of an auxiliary component (chlorine in the form of indium chlorides) in the melts of binary phases (indium selenides).
Highlights
ВведениеНаибольшие затруднения в исследованиях фазовых диаграмм вызывают системы, в которых легко возникают, но сложно устраняются неравновесные и (или) метастабильные состояния.
При исследовании системы In – S с помощью дифференциального термического анализа (ДТА) метастабильные состояния (и соответствующая им метастабильная T-x-диаграмма) наблюдались при скоростях нагревания свыше ~10 К/мин.
Для родственной халькогенидной системы In – Se, которая находится в фокусе настоящей работы, эта же проблема оказывается еще более серьезной.
Summary
Наибольшие затруднения в исследованиях фазовых диаграмм вызывают системы, в которых легко возникают, но сложно устраняются неравновесные и (или) метастабильные состояния. При исследовании системы In – S с помощью дифференциального термического анализа (ДТА) метастабильные состояния (и соответствующая им метастабильная T-x-диаграмма) наблюдались при скоростях нагревания свыше ~10 К/мин. Для родственной халькогенидной системы In – Se, которая находится в фокусе настоящей работы, эта же проблема оказывается еще более серьезной. В нескольких современных исследованиях обосновывается существование на фазовой диаграмме еще двух селенидов: In9Se11 и In5Se7 [3 – 6] В расчетной работе 2020 г [7] T-x-диаграмма системы In – Se дается без этих двух фаз. Принимая во внимание легкость возникновения неравновесных и метастабильных состояний, такие рассогласования литературных данных являются ожидаемыми. Целями настоящей работы являются: (а) – поиск метода исследования системы In – Se с учетом описанных выше проблем и затруднений, (б) – выбор способа инструментальной реализации этого метода и (в) – получение экспериментальных доказательств перспективности выбранного метода, а также способа его реализации.
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granitsy = Condensed Matter and Interphases
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.