Вводя обозначения

, , (10)

можно записать выражение (9) в виде

(11)

Как и в [35], рассмотрим вначале стационарное состояние при . Имеем

0 для

, (12)

1 - для

то есть при молекулы отсутствуют, а при поддерживается постоянная концентрация . Этот переход из состояния «есть молекулы » в состояние «нет молекул » при варьировании похож на фазовый переход. Как и в [35,36], можно провести аналогию с уравнением ферромагнетизма, записав (11) при в виде

, (13)

где отчетливо видны соответствия в

(14)

где - намагниченность, - магнитное поле, - абсолютная температура, - критическая температура.

Теперь проведем изучение временной эволюции, следуя общепринятым методам [35-38]. В случае задачу можно свести к решению уравнения

(15)

с начальными условиями

, (16)

, (17)

так что асимптотически приближается к нулю.

В случае Решение (15) с учетом (16) имеет вид

, (18)

где

, (19)

а

. (20)

Видим, что при решение (17) стремится к следующим равновесным значениям

для

(21) для

Теперь рассмотрим случай в (15). В этом случае его решение с учетом (16) имеет такой же вид, как и в (18). Но в этом случае коэффициент равен

, (22)

а дается выражением типа (19).

Из (18) и (22) следует, что концентрация монотонно стремится к равновесному значению, а ее осцилляции отсутствуют.

Проведем вкратце обсуждение полученных результатов. Посмотрим, что означает в нашем случае равенство , представляющего равенство нулю трех слагаемых в (10). Равенства и означают необратимость реакций (3) и (4), а равенство означает отсутствие производства по реакции (2). Это может случиться либо при очень низких температурах, либо в условиях изоляции системы от атмосферы кислорода, так что . Согласно (13), слой окисла на поверхности кремния может претерпевать неравновесный фазовый переход типа (12), (21): либо для (активная фаза окисления) [34], либо для (пассивная фаза окисления кремния [34]). Из (10) нетрудно видеть, что этот переход определяется величиной константы скорости прямой реакции (3), так как концентрацию кремния можно считать постоянной () ввиду большого избытка. Величина существенно зависит от температуры. Таким образом, в определенном температурном интервале слой окисла на поверхности кремния либо может исчезать вовсе , либо утончатся до величины для случая Временная эволюция (см. выражение (21)) также подтверждает этот практически важный вывод синергетического подхода к проблеме окисления кремния в атмосфере кислорода. Временная эволюция при , также подтверждает наличие изменения , когда толщина слоя стремится к равновесному значению а осцилляции отсутствуют (см. выражения (18) и (22)). Этот случай не что иное как обычная пассивная фаза окисления кремния в открытой системе кремний-кислород, наблюдаемая в условиях отсутствия термодинамического равновесия [34].