Как взаимодействуют атомы Si и Ir

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Si и 10 моль атомов Ir в газовой фазе, с учётом следующих допущений:

  • Приведён равновесный состав системы в указанном интервале температур при давлении 1 атм.
  • Каждое вещество рассматривается как индивидуальная фаза.
  • Фаза каждого конкретного газа-продукта не образует газовых растворов с другими фазами.
10 Si + 10 Ir298–3000 K10 Ir + 10 Si

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Ir и Si*

Анализ термодинамического равновесия системы кремний-иридий в газовой фазе указывает на отсутствие спонтанного образования новых химических соединений в широком температурном диапазоне от 298 до 3000 К. Тот факт, что равновесный состав системы остается идентичным исходному, свидетельствует о высокой термодинамической устойчивости индивидуальных атомов данных элементов при заданном давлении. Иридий, относящийся к благородным металлам платиновой группы, характеризуется низкой химической активностью и высокой энергией связи в кристаллической решетке, что затрудняет формирование газообразных молекул или кластеров с кремнием.

Несмотря на известную способность этих элементов образовывать термодинамически устойчивые интерметаллические соединения — силициды — в конденсированном состоянии, условия взаимодействия в газовой фазе при давлении 1 атм не способствуют их синтезу. Вероятно, свободная энергия Гиббса для реакций образования соответствующих газообразных продуктов остается положительной во всем исследуемом интервале температур. С кинетической точки зрения взаимодействие может быть затруднено из-за отсутствия подходящих путей активации в гомогенной среде и высокой энергии активации процесса связывания атомов. Подобные расчеты имеют принципиальное значение при проектировании процессов высокотемпературного напыления или вакуумного осаждения, так как они позволяют подтвердить отсутствие нежелательного предварительного взаимодействия компонентов в паровой фазе до момента их конденсации на поверхности подложки.



* Из-за большого количества расчетных данных, анализ расчетов осуществлялся нейросетью. В выводах могут присутствовать ошибки. Если вы обнаружили спорные моменты, напишите нам.