Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

19
где
b
eqB
a
eqA
c
eqC
aa
a
K
)()(
)(
.
Уравнение 1.56 одно из наиболее часто используемых в
химической термодинамике и будет полезным с его помощью
исследовать процесс химического осаждения из газовой фазы.
Комбинируя уравнения (1.53) и (1.55) имеем
b
eqBB
a
eqAA
c
eqCC
aaaa
aa
RTG
)()(
)(
ln
. (1.57)
Если отношение
)(eqii
aa
больше 1, то имеет место
пересыщение, если
)(eqii
aa
меньше 1 − недонасыщение. Таким
образом, если имеет место пересыщение реагентов и недонасыщение
продуктов реакции, то G < 0.
Реакция развивается самопроизвольно с
движущей силой, пропорциональной величине G. Часто на практике
величина a
i
практически равна активности в стандартном состоянии,
которая принята равной единице. В этом случае имеем:
0
GG
. (1.58)
Количественная информация о возможности протекания химической
реакции определяется величиной
0
G
и может быть вычислена с
использованием данных о термодинамических свойствах материалов.
В качестве примера, на рисунке 1.1 представлены данные
изменения стандартной свободной энергии G
0
образования ряда
окислов в зависимости от температуры (диаграмма Эллингама).
Как используются подобные данные? Предположим, что для
организации интегральной схемы необходимо сформировать
тонкопленочное металлическое соединение на подложке SiO
2
. Простота
нанесения и высокая проводимость позволяют предположить, что для
этих целей наиболее приемлемыми материалами являются Al и Cu.
Какой из этих металлов (при прочих равных условиях)
предпочтительнее использовать для этих целей?
Предполагая температуру осаждения равной 400°C, имеют
место следующие реакции окисления:
ккал,175C400SiOOSi
0
SiO22
2
G
(1.59)
(1.60) ккал,230C400OAl32OAl34
0
OAl322
32
G
(1.61)

Страницы