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Cd-Te系半導体材料の平衡状態図と熱力学に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 05750653
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 金属生産工学
研究機関岩手大学

研究代表者

山口 勉功  岩手大学, 工学部, 助手 (70220259)

研究期間 (年度) 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
900千円 (直接経費: 900千円)
1993年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードCdTe化合物 / 双子型溶解熱量計 / 落下型熱量計 / 生成熱 / 熱含量 / 比熱 / 熱力学解析法
研究概要

本研究では,CdTe化合物の生成熱をカルベ型の双子型溶解熱量計を用いて,また,Cd-Te2元系の熱含量を落下型熱量計を用いて測定し,得られた生成熱と含熱量値に熱力学解析法を適用し,Cd-Te2元系融体の熱力学量の導出を試みた。その結果は次のように要約される。
1)双子型溶解熱量計を用いた溶解熱測定により,773KにおけるCdTe化合物の生成熱は,-138.3±0.9kJ/molと決された。また,773Kにおける生成熱より,298.15Kにおける標準生成熱は,-111.4±0.9kJ/molと決定された。
2)Cd-Te2元系の熱含量を0.5≦N_<Tb>≦0.95の範囲に渡り,800〜1450Kの温度範囲で測定し,熱含量-温度-組成相関図を作成した。得られた相関図に基づき,Cd-Te2元系の状態図およびCdTe化合物の融点,融解熱が決定された。CdTe化合物の融点および融解熱は,それぞれ,1373±2K,43.5±0.3kJ/molを示した。
3)CdTe化合物の熱含量測定結果にShomate関数を適用し,CdTe化合物の比熱の温度式を算出した。その結果は次式で書き表すことができる。
Cp/J・mol^<-1>・K^<-1>=47.3+10.81・10^<-3>・T-0.49・10^5T^<-2>(800≦T/K≦1373)
Cp/J・mol^<-1>・K^<-1>=179.3(1373≦T/K≦1450)
4)得られたCdTe化合物の標準生成熱ならびにCd-Te2元系の熱含量値に熱力学解析法を適用し,1400KにおけるCd-Te2元系融体の混合自由エネルギー,成分活量,混合熱,混合エントロピ変化を導出した。Cd-Te2元系のカドミウムの活量は,Raoul則より大きく負に偏倚し,テルルの活量は僅かに正に偏倚した。また,Cd-Te2元系の混合エントロピ変化は,化合物組成で負の値を示し,融体中にchemical short range orderが存在していることを示唆する。
5)Cd-Te2元系融体のalpha関数は,組成に対し曲線を呈し,単純な溶液モデルには従わないことが分かった。
6)活量結果に基づき,蒸気圧-組成相関図を作成した。CdTe化合物組成,融点1337Kにおいて,TeとCdの蒸気圧を合計した有効蒸気は,0.817atmと決定された。

報告書

(1件)
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] Katsunori Yamaguchi: "Measurements of High Temperature Heat Contenet of the II-Vl and IV-VI(II:Zn,Cd,IV:Sn,Pb VI:Se,Te)Compiunds" Mater.Trans.,JIM. 35. 118-124 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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