Naxçivan döVLƏt universiteti 1967

 
KİMYA
 
YASİN BABAYEV 
[e-mail]
 
ZƏRİFƏ NƏCƏFOVA  
                                                        PƏRVİN QULİYEV 
[e-mail]
 
Naxçıvan Dövlət Universiteti     
UOT 546.541.681.24 
 
IN-GE-TE ÜÇLÜ SİSTEMİNİN LİKVİDUS SƏTHİNDƏ 
BAŞ VERƏN PROSESLƏR 
 
Açar sözlər: qarşılıqlı təsir, faza diaqramı, üçlü sistem, likvidus, monotellurid  
Key words: interactions, phase diaqram, triple sistems, liquidus, monotellurid 
Ключевые слова: взаимодействие, фазовая диаграмма, ликвидус, монотеллурид 
 
 
Maddələrin ən müxtəlif xassələri maddə hissəcikləri (atom, ion, molekul) arasındakı kimyəvi 
rabitənin  xarakteri  və  molekulun  quruluşu  ilə  əlaqədar  olduğundan  ikili,  üçlü  və  daha  mürəkkəb 
sistemlərdə  tərkibdən  asılı  olaraq  xassələrin  öyrənilməsi,  müvafiq  diaqramlar  qurulması  öz 
ə diaqramlar müasir texnika üçün tələb olunan xassələrə malik olan 
tərkiblər seçilməsinə imkan verir.  
  
In-Ge-Te  üçlü  sisteminə  keçməzdən  əvvəl  qatılıq  üçbucağının  tərəfləri  və  bəzi  daxili 
kəsiklərini  ifadə  edən  ikili  sistemləri  və  əmələ  gələn  birləşmələrin  səciyəvi  xüsusiyyətlərini 
nəzərdən keçirək.  
 
Ge-Te  sisteminin  hal  diaqramına  görə 
ə  mövcud  olan  GeTe  birləşməsi  açıq 
maksimumla 997 K-də əriyir və likvidus əyrisindəki maksimum 50,61 at % Te tərkibinə uyğundur. 
Germanium telluridlə germanium və tellur arasında evtektika mövcuddur. GeTe-iki modfikasiyaya 
-GeTe  romboedrik,  yüksə
-GeTe  isə  kubik  kristal 
qəfəsdə 
əmiyyəti  0,5-1,0  eV,  əmələ  gəlmə  istiliyi  8  kkal/mol,  sıxlıq 
6,19 q/sm
3
 qiymətlərinə malikdir. Stexiometrik tərkibli birləşmə deşik keçiriciliyinə 
 
In  -  Te  sisteminin  hal  diaqramına  görə  sistemin  başlanğıc  maddələri  əsasında  həllolma 
yoxdur  və  696  K-də,  72-97  at  %  In  qatılıq  intervalında  maye  halda  təbəqələşmə  mövcuddur. 
Sistemdəki  mürəkkəb  kimyəvi  qarşılıqlı  təsir  nəticəsində  əmələ  gələn    birləşmələrdən  ikisi  (InTe, 
In
2
Te
3
) konqruent, qalanları isə inkonqruent xarakterlidir. Bunlardan ən geniş tədqiq olunanları da 
məhz indiumun monotelluridi və 
 
İndium  monotellurid  (InTe  )  -  yumşaq,  təbəqəvari  struktura  malik,    havada  davamlı 
maddədir. Sıxlığı 6,29 q/sm
3
, ərimə temperaturu 969 K-dir, xlorid turşusunda pis, nitrat turşusunda 
yaxşı  həll  olur.  Vakuumda  qızdırdıqda  parçalanmır  və  uçur.  Bu  isə  fiziki  xassələrin  tədqiqi  üçün 
münasib olan nazik təbəqələr almağa imkan verir.  
İndium  seskvitellurid  (In
2
Te
3
)  -  qara  rəngli,  dəyişkən  tərkibli  olub  indium  atomlarının 
artıqlığı ilə stexiometriyadan kənar əmələ gələn, konqruent ərimə temperaturu 940 K olan kimyəvi 
birləşmədir.  In
2
Te
3
  2  modifikasiyaya  malikdir;  aşağı  temperaturlu  α  -  In
2
Te
3
  (D  =  5,79  q/sm
3
)  və 
yüksək temperaturlu  β - In
2
Te
3
 (D = 5,73 q/sm
3
).  
Hər iki modifikasiya kubik kristal qəfəsinə malikdir; α - In
2
Te
3
 üçün         a = 6,14 Ǻ;  β - In
2
Te
3 
üçün  a  =  18,50  Ǻ  -dir.  Nizamlı  strukturlu  α-  formanın  β-  formaya  keçidi  indium  atomlarının 
tetraedrik boşluqlar üzrə yenidən qruplaşması və kristal qəfəs parametrinin üçqat artımı ilə müşayiət 

---

111 
 
olunur.  Modifikasiya  keçidi  temperaturunun  823-873  K  kimi  göstərildiyinə  baxmayaraq  son  ədə-
biyyat mənbələrində 853 K kimi qəbul edilmişdir. Lakin stexiometrik tərkibli In
2
Te
3
 birləşməsinin 
termoqramlarında  693,  853  və  938  K  temperaturlarda  termiki  effektlərin  mövcudluğu  haqqında 
ədəbiyyat  məlumatlarına  rast  gəlinir.  Göstərilmişdir  ki,  α  -  In
2
Te
3
  iki  nizamlanmış  fazadan
     
(α  - 
In
2
Te
3
 - I və α - In
2
Te
3
 -II) ibarətdir. Birinci α- forma  tetraqonal elementar qəfəsə malikdir. İkinci 
nizamlanmış faza isə struktur defektlərinin yüksək sıxlığına malik yüksək temperaturlu β- formanın 
substrukturuna  uyğun  gəlir.  Maraqlıdır  ki,  In
2
Te
3
  kimyəvi  birləşməsində  çox  vaxt  üçüncü 
modifikasiya müəyyən aşqarların (Sn, Pb, Zn, Eu) təsiri nəticəsində meydana çıxır.  
İndium  seskvitelluridin  xarakter  xassələrinə  onun  yüksək  elektrik  müqavimətini, 
elektronların  aşağı  yürüklüyünü,  kiçik  istilik  keçiriciliyini  və  aşqarlara  qarşı  aşağı  həssaslığını  
misal  göstərmək  olar.    Stexiometrik  tərkibli    α-  In
2
Te
3
  nümunələrində  elektrik  keçiriciliyinin 
temperatur  asılılığı  əyrilərində  aşqar  keçiricilik  sahəsi  yoxdur.  Keçiriciliyin  əks  temperaturdan 
asılılıq  qrafikində  bucaq  əmsalı  ərimə  temperaturuna  qədər  dəyişmir.  Bu,  məxsusi  keçiriciliyi 
göstərir  və  hər  iki  modifikasiyanın  qadağan  olunmuş  zolağının  eninin  eyni  olduğunu  sübut  edir. 
Mütləq sıfırda   In
2
Te
3
  üçün  ∆E  =  1,15  eV-dur.  Optiki  ∆E  isə  α-  və  β-  modifikasiyalar  üçün  eyni 
olub 1,2 eV-dur.  
Ge - In   ikili sisteminin hal diaqramına görə sistemdə qarşılıqlı təsir sadə evtektik xarakter 
daşıyır. Başlanğıc madələr əsasında həllolma yoxdur. Cırlaşmış xarakterli evtektikanın koordinatları 
0,05 at % Ge tərkibinə və 429,63 K temperatura müvafiqdir [4].  
Ge  -  In  -  Te  üçlü  sistemində  faza  tarazlığını  ifadə  edən  bərabərtərəfli  üçbucağın  yan 
tərəflərinə uyğun In - Te, Ge - Te, In - Ge ikili sistemlərində qarşılıqlı təsiri nəzərdən keçirdikdən 
sonra qatılıq üçbucağında daxili kəsiklərin öyrənilməsinə dair ədəbiyyat məlumatlarına və məxsusi 
tədqiqat nəticələrinə nəzər salaq. Ge - In - Te üçlü sisteminin daxili kəsiklərindən GeTe - In, GeTe-
InTe və GeTe - In
2
Te
3
 ikili sistemləri tədqiq olunmuş, müvafiq hal diaqramları qurulmuşdur. 
GeTe - In sisteminin hal diaqramı analoji GeTe - Ga sisteminin faza diaqramına oxşardır və 
germanium monotelluridlə indium  arasındakı qarşılıqlı  təsir mürəkkəb xarakter daşıyır. Burada da 
başlanğıc  maddələr  əsasında  həllolma  sahəsi  yoxdur  və  diaqramın  likvidus  xətti  maye  halda  olan 
ərintidən  germaniumun  ilkin  kristallaşmasına  müvafiqdir.  Sistem  üzrə  ərintilərin,  demək  olar  ki, 
hamısı üçfazalıdır. Ge - In - Te üçbucağında GeTe - InTe ikili sistemi üzrə əmələ gələn InGeTe
2
 və 
In
2
GeTe
3
  üçlü  birləşmələri  nəzərdən  keçirilən  GeTe-In  sisteminin  hal  diaqramında  da  öz  əksini 
tapmışdır.  
GeTe - InTe   sistemi Ge - In - Te üçlü sisteminin kvazibinar kəsiyidir və sistemdə qarşılıqlı 
təsir  analoIi  GeTe  -  GaTe  sistemi  ilə  eyniyyət  təşkil  edir.  GeTe  -  InTe  sisteminin  hal  diaqramına 
görə  kimyəvi  qarşılıqlı  təsir  zamanı  komponentlərin  1:1  nisbətində  açıq  maksimumla  əriyən 
GeInTe
2
 birləşməsi, 1:2 nisbətində isə inkonqruent əriyən In
2 
GeTe
3
 kimyəvi birləşməsi əmələ gəlir. 
Hal diaqramına görə hər iki birləşmə ətrafında homogenlik sahəsi mövcuddur (InGeTe
2
 üçün 48-52 
mol  %  InTe,In
2 
GeTe
3
  üçün  66,7  -  68  mol  %  InTe  ).  GeTe-  InTe  sistemi  üzrə  300  K  -də  GeTe 
əsasında  10  mol  %  InTe,  indium  monotellurid  əsasında  isə  2  mol  %  GeTe  qatılığına  qədər  bərk 
məhlul sahələ
 
GeTe - In
2
Te
3
 sistemi Ge - In - Te üçlü sisteminin kvazibinar kəsiyidir və sistemdə qarşılıqlı 
təsir evtektik   xarakter daşıyır.  Evtektika nöqtəsi  30 mol % GeTe tərkibinə  və 885 K temperatura 
müvafiq gəlir. In
2
Te
3 
 əsasında bərk məhlul sahəsi otaq temperaturunda   7 mol % GeTe təşkil edir. 
In
2
Te
3
 isə GeTe-də 298 K-də 2 mol %-ə qədər həll ola bilir. Həm In
2
Te
3
, həm də GeTe üçün α→β 
modifikasiya çevrilməsi ikinci komponentin təsiri ilə evtektoid mexanizmi ilə həyata keçir. İndium 
seskvitelluriddəki α→β çevrilməsinə uyğun izotermik proses 773 K-ə, germanium monotelluriddəki 
müvafiq izotermik proses isə 528 K temperatura uyğun gəlir [6]. 
In-Ge-Te  üçlü  sistemi  üzrə  ümumi  qarşılıqlı  təsirin  analizi,  xüsusən  komponentlərin  1:1 
nisbətində qarşılıqlı surətdə kəsişən GeTe-In və InTe-Ge sistemləri hal diaqramlarının müqayisəsi, 
GeTe-In sisteminə dair 30-60 mol % In tərkibli ərintilərin sintezi və fiziki-kimyəvi tədqiqi nəticələri 
əsasında nəzərdən keçirilən GeTe-In sistemində 33-50 mol % In (20-33 at % In) tərkibli ərintilərdə 
maye halda təbəqələşmə sahəsi  aşkar edilmiş, GeTe-In sisteminin hal  diaqramına müvafiq düzəliş 
verilmişdir. 

---

112 
 
InTe-Ge kəsiyi - maye halda təbəqələşmə ilə müşayiət olunan evtektik tiplidir. Monotektik 
çevrilmə  1150  K  temperaturda  həyata  keçir  və  46-80  mol  %  Ge  qatılıq  intervalını  əhatə  edir. 
Evtektika  nöqtəsi  930  K  temperatura  və  20  mol  %  Ge  tərkibinə  müvafiqdir.  InTe  əsasında  ensiz 
bərk məhlul sahəsi mövcuddur. 
In
2
Te
3
  -  Ge  kəsiyi  -  politermik  xarakterli  olub  başlanğıc  maddələrin  mürəkkəb  qarşılıqlı 
təsiri ilə xarakterizə olunur. Faza diaqramının likvidus xətti 4 qanadan ibarətdir; In
2
Te
3
 əsasında  -
bərk məhlulun, indium monotelluridin, germaniumun maye ərintidən ilkin kristallaşma qanadları və 
əyrinin  maye  halda  təbəqələşməsini  ifadə  edən  və  61-84  mol  %  Ge  qatılıq  intervalını  əhatə  edən 
hissəsi. Sistemdə 820 və 800 K temperaturlara müvafiq  izotermlər peritektik çevrilmələri, 720 və 
650  K  temperaturlara  müvafiq  izotermlər  isə  evtektik  kristallaşmanı  ifadə  edir.  In
2
Te
3
  -  Ge 
kəsiyinin  hal  diaqramı  InTe-GeTe  sisteminin  hal  diaqramı  ilə    yaxşı  uzlaşır.  Belə  ki,  In
2
Te
3
  -  Ge 
(1:1)  və  InTe-GeTe  (2:1)  kəsiklərinin  kəsişmə  nöqtəsində  hər  iki  sistem  üzrə  In
2 
GeTe
3
  peritektik 
birləşməsinin mövcudluğu qeydə alınmışdır [7].                              
 InGeTe
2 
- Ge  kəsiyi - kvazibinar  xarakterli,  evtektik  tiplidir  (şəkil 1).  
 
Şəkil 1. InGeTe
2 
- Ge sisteminin hal diaqramı 
 
           Şəkil 2. InGeTe
2 
-In
2
Te
3
 sisteminin hal diaqramı 

---

113 
 
 
Sistemin hal diaqramından göründüyü kimi likvidus xətti iki qanaddan ibarətdir; 
maye ərintidən germaniumun və InGeTe
2
 əsasında  -bərk məhlulun Şəkil 3. InGeTe
2
 - Te 
sisteminin hal diaqramı 
 
 
 
 
ilkin  kristallaşmasına  müvafiq  gələn  xətlər.  Həmin  xətlərin  kəsişdiyi  evtektika  nöqtəsinin  koordi-
natları 56 mol %  InGeTe
2
  və  920  K  kimidir.  InGeTe
2 
  əsasında  300  K-də  2  mol  %  Ge  qatılığına 
qədər bərk məhlul əmələ gəlir. Germanium əsasında həllolma yoxdur. 
  InGeTe
2
  -  In
2
Te
3
    kəsiyi  -  kvazibinar  xarakterli,  evtektik  tiplidir  (şəkil  2).  Likvidus  xətti 
qanadlarının  kəsişdiyi  evtektika  nöqtəsi  80  mol  %  InGeTe
2
  tərkibinə  və  805  K  temperatura 
müvafiqdir. Sistemdə InGeTe
2 
və In
2
Te
3 
əsasında ensiz bərk məhlul sahələri vardır.  
InGeTe
2
  -  Te  kəsiyi  -  politermik  xarakterli  olub,  komponentlərin  kifayət  qədər  mürəkkəb 
qarşılıqlı  təsiri  ilə  səciyyələnir  (şəkil  3).  Faza  diaqramının    likvidusu    InGeTe
2
  əsasında    -bərk 
məhlulun,  germanium  telluridin  və  tellurun  ilkin    kristallaşmasına    müvafiq    gələn    3    qanaddan   
ibarətdir.      Maye  ərintidən  germanium  telluridin  ilkin  kristallaşmasına  uyğun  gələn  likvidus  xətti 
qanadındakı  maksimal  temperatura  müvafiq  gələn  nöqtə  990    K  və  66,67  mol  %  InGeTe
2
 
koordinatlarına malikdir.  
In-Ge-Te  qatılıq  üçbucağının  tərəfləri  və  daxili  GeTe-In,  GeTe-InTe,  GeTe-  In
2
Te
3
 
kəsiklərinə dair ədəbiyyat materialları, həmçinin məxsusi tədqiqat nəticələri əsasında üçlü sistemin 
likvidus  səthinin  proyeksiyası  qurulmuşdur  (şəkil  4).  In-Ge-Te  qatılıq  üçbucağında  monovariant 
tarazlıq əyriləri müvafiq ikili sistemlərdə fazaların ilkin kristallaşma əyrilərinin kəsişmə nöqtələrinə 
əsasən qurulmuşdur.      Şəkil 4. In-Ge-Te üçlü sisteminin likvidus səthinin proyeksiyası 
Monovariant  əyrilərdə  qeyd  olunan  nöqtələrə  müvafiq  gələn  tərkib  və  temperatur  daxili 
kəsiklərin öyrənilməsi zamanı müəyyən edilən tərkib və temperaturla tutuşdurulmuş, lazım gəldikcə 
əlavə  təcrübi  tədqiqat  nəticələri  əsasında  nöqtələrin  koordinatları  dəqiqləşdirilmişdir.  Göründüyü 

---

114 
 
kimi,  In-Ge-Te  üçlü  sisteminin  likvidus  səthinin  proyeksiyasında  ayrı-ayrı  fazaların  ilkin 
kristallaşma sahələrinin sayı 12, təbəqələşmə sahələrinin sayı isə 2-dir. Üçlü sistemdəki fazalar bir-
birindən  20  monovariant  tarazlıq  əyrisi  ilə  ayrılmışdır.  In-Ge-Te  qatılıq  üçbucağında  In-Te  tərəfi 
vasitəsilə  ifadə  olunan ikili  sistemdə mövcud olan maye halda təbəqələşmə üçlü  sistemə  də  nüfuz 
edərək In komponenti yaxınlığındakı kiçik sahəni tutmuşdur. Digər təbəqələşmə sahəsi üçlü sistemi 
ifadə  edən qatılıq üçbucağının ortasına düşmüşdür və  üçbucağın  daxili  GeTe-In,  InTe-Ge,  In
2
Te
3
-
Ge  kəsiklərində  özünü  göstərmişdir.    Üçlü  sistem  üzrə  germanium  (T
ər.
=1213  K)  ən  böyük 
kristallaşma  sahəsinə  malikdir.  Kristallaşma  sahəsinin  böyüklüyünə  görə  sonrakı  yerləri  GeTe, 
InGeTe
2
, InTe, In
2
Te
3
 və s. kimyəvi maddələr tutur.     
Nəzərdən  keçirilən  likvidusda  monovariant  əyrilər  12  nonvariant  nöqtədə  (6  evtektik,  6 
peritektik nöqtə) kəsişirlər (cədvəl 1). 
Cədvəl 1. 
In-Ge-Te üçlü sistemində nonvariant reaksiyalar 
 
№ 
Нонвариант 
нюгтяляр 
Кимйяви реаксийалар 
Т, К 
1. 
Е
1 
М 
 Те + Iн
2
Те
5
 + ЭеТе 
605 
2. 
Е
2 
М 
 ЭеТе + Iн
2
Те
3
 + IнЭеТе
2 
775 
3. 
Е
3
 
М 
 IнТе + Эе + Iн
2
ЭеТе
3 
650 
4. 
Е
4
 
М 
 IнТе + Iн
3
Те
4
 + Iн
2
ЭеТе
3 
700 
5. 
Е
5
 
М 
 ЭеТе + Эе + IнЭеТе
2 
910 
6. 
Е
6
 
М 
 Iн + Эе + Iн
9
Те
7 
400 
7. 
П
1 
М +Iн
3
Те
5 
 Iн
2
Те
5
 + ЭеТе
 
660 
8. 
П
2
 
М + Iн
2
Те
3 
 Iн
3
Те
5
 + ЭеТе 
720 
9. 
П
3
 
М + Iн
2
Те
3 
 Iн
3
Те
4
 + IнЭеТе
2
 
800 
10. 
П
4
 
М +IнТе 
 Iн
9
Те
7
 + Эе 
710 
11. 
П
5
 
М +Iн
2
ЭеТе
3 
 IнЭеТе
2
 + Эе 
800 
12. 
П
6
 
М + IнЭеТе
2
 
 Iн
2
ЭеТе
3 
 + Iн
3
Те
4 
730 
 
Beləliklə,  In-Ge-Te  qatılıq  üçbücağının  tərəfləri  və  3  daxili  kəsiyi  üzrə  ədəbiyyat 
materiallarının ümumiləşdirilməsi və məxsusi tədqiqat nəticələrindən istifadə etməklə üçlü sistemin 
likvidus səthinin proyeksiyası qurulmuş, sistemdə baş verən monovariant və nonvariant reaksiyalar 
müəyyənləşdirilmişdir. 
 
In-Ge-Te üçlü  sisteminin likvidus səthində  üçlü 6 evtektik,  6 peritektik nöqtənin,  InGeTe
2
, 
In
2
GeTe
3
  üçlü  birləşmələrinin,  12  kristallaşma  sahəsinin  və  maye  halda  2  təbəqələşmə  sahəsinin 
mövcudluğu aşkar edilmişdir.