METHODE FOR EVALUATING SOLUBILITY OF CARBON IN MOLTEN SILICON

• Main Authors: LEE, SUNG SOO, KIM, DAE SUNG, CHUNG, CHAN YEUP, KO, JUNG MIN, EUN, CHANG SUN
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 13.04.2017
• Subjects: CALCULATING; COMPUTING; COUNTING; ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING; PHYSICS

The present invention relates to a method of evaluating solubility of carbon in silicon-based molten solution including the following metal atoms, which includes the steps of: deriving a first energy (A) of a first evaluation lattice including silicon atoms, carbon atoms and metal atoms in a silicon crystal lattice including at least one metal and carbon; deriving a second energy (A) of a second evaluation lattice including silicon atoms and metal atoms in a silicon crystal lattice including the metal; and calculating a solubility parameter (C_(si)^(sol)) defined by the following formula (1). Formula (1): C_(si)^(sol) = A - B + _1 - _2. In the formula, _1 is a chemical potential obtained from a total energy of silicon having a diamond crystal structure divided by the number of silicon atoms present in a unit lattice, and is a constant of -5.422, and _2 is a chemical potential obtained from a total energy of carbon having a diamond crystal structure divided by the number of carbon atoms present in the unit lattice, and is a constant of -9.097. 본 발명은 1종 이상의 금속 및 탄소를 포함하는 실리콘 결정 격자에서, 실리콘 원자, 탄소 원자 및 금속 원자를 포함하는 제1 평가 격자가 갖는 제1 에너지(A)를 도출하는 단계, 상기 금속을 포함하는 실리콘 결정 격자에서, 실리콘 원자 및 금속 원자를 포함하는 제2 평가 격자가 갖는 제2 에너지(A)를 도출하는 단계, 및 하기 식 (1)으로 정의되는 용해도 파라미터(C)를 산출하는 단계를 포함하는 상기 금속 원자를 포함하는 실리콘계 용융액에 대한 탄소의 용해도 평가 방법이다. C= A - B + μ-μ식 (1). 상기 식에서, μ은 다이아몬드 결정 구조의 실리콘의 총 에너지를 단위 격자 내 존재하는 실리콘 원자수로 나눈 화학 포텐셜로써 -5.422의 상수이고, μ는 다이아몬드 결정 구조의 탄소의 총 에너지를 단위 격자 내 존재하는 탄소 원자수로 나눈 화학 포텐셜로써 -9.097의 상수이다.