ИСТИНА

Для разработки эффективных методов рафинирования металлургического кремния до солнечного качества, которые позволят создать фото-электрические преобразователи со стоимостью получаемой электроэнергии на уровне, характерном для обычных тепловых станций, чрезвычайно важны точные сведения о формах присутствия примесей в кремнии в зависимости от состава и температуры. В настоящей работе для решения сформулированной задачи предложен подход, основанный на современных расчетных методах химической термодинамики, позволяющих получить полные сведения о фазовом составе многокомпонентных сплавов при заданных составе и температуре. Рассмотрены наиболее распространенные и важные примеси: Al, B, Co, Cr, Fe, Mn, Ni, O, P, Ti. Оценка термодинамических свойств твердых растворов переходных металлов и кислорода в кремнии проведена путем решения обратной задачи химической термодинамики, исходя из условий их равновесия с сосуществующими фазами. Для систем Si-Al, Si-B, Si-P выполнен взаимосогласованный анализ всех имеющихся сведений об условиях равновесия фаз и термодинамических свойствах сплавов и достигнуто адекватное описание термодинамических свойств и линий фазовых равновесий в широких температурно-концентрационных интервалах. С использованием полученных для бинарных сплавов данных произведен расчет фазовых равновесий в прилегающих к кремнию областях диаграмм состояния трехкомпонентных систем, содержащих исследуемые элементы. Выполнен анализ возможности и условий выделения из твердого раствора на основе кремния силицидов, оксидов, фосфидов и боридов при совместном присутствии примесей металлов с кислородом, фосфором или бором.