Titaanidisilisidi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 18.6.2019 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .
Titaanidisilisidi
Kenraali
Systemaattinen
nimi		 titaanisilisidi
Chem. kaava TiSi 2
Fyysiset ominaisuudet
Osavaltio kiinteä
Moolimassa 104,08 g/ mol
Tiheys 4,04 g/cm³
Lämpöominaisuudet
Lämpötila
 •  sulaminen 1540 °C
Mol. lämpökapasiteetti 53,96 J/(mol K)
Lämmönjohtokyky 45,9 W/(m K)
Entalpia
 •  koulutus 135,14 kJ/mol
Luokitus
Reg. CAS-numero 12039-83-7
PubChem 6336889
Reg. EINECS-numero 234-904-3
Hymyilee   [Si]=[Ti]=[Si]
InChI   InChI = 1S/2Si.TiDFJQEGUNXWZVAH-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider 4891882 ja 8329526
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.

Titaanidisilisidi on titaanimetallin ja piin kemiallinen yhdiste, jonka kaava on TiSi 2 . Titaanidisilisidin piipitoisuus on 53,98 painoprosenttia [1] .

Haetaan

Titaanidisilisidiä voidaan saada jollakin seuraavista tavoista [2] .

Alkukomponentteina käytetään titaani- ja piijauheita. Reaktion eksotermisyydestä johtuen lämpötilan nousu tapahtuu hitaasti ja välialtistuksella 700-800 °C:n lämpötilassa. Kun lämpötila on 1200 °C, suorita lopullinen valotus 1-2 tunnin ajan. Prosessi titaanioksidin pelkistämiseksi piillä suoritetaan lämpötilassa 1400 ° C ja pidetään 1,5–2 tuntia. Titaanidisilisidin muodostumisprosessi etenee reaktion mukaisesti: Kun puhdas pii korvataan sen oksidilla, pelkistykseen voidaan käyttää grafiittia ja piikarbidia . Tässä tapauksessa reaktiolla on seuraava muoto: Silisidin muodostusprosessissa käytetään apusulaa sinkkimetallikylpyä . Tässä tapauksessa sinkki prosessilämpötilassa 700–900 °C liuottaa alkukomponentit suhteellisen hyvin, minkä seurauksena sulassa tapahtuu titaanidisilisidin muodostumisreaktio. Prosessin lopussa sulate jäähdytetään ja silisidi erotetaan kemiallisesti sinkistä. Tällä menetelmällä voidaan saada TiSi 2 - yksittäiskiteitä . Menetelmän ydin on kaasufaasissa olevien titaani- ja piitetrakloridien pelkistys vedyllä ja niiden kerrostaminen kuumennetulle pinnalle. Prosessi suoritetaan lämpötilassa 900–1300 °C. Alkukomponentit ja prosessiväliaine on 10-prosenttinen titaanidioksidiliuos sulassa kaliumheksafluorisilikaatissa (K 2 SiF 2 ), jonka elektrolyysillä voidaan saada hienojakoisia silisidikiteitä [3] .

Fysikaaliset ominaisuudet

Titaanidisilisidi on raudanharmaa jauhe. Siinä on kaksi polymorfista muunnelmaa.

Matalan lämpötilan metastabiililla modifikaatiolla (C49) on rombinen emäskeskeinen hila, avaruusryhmä Cmcm , hilajaksot a = 0,362 nm, b = 1,376 nm, c = 0,360 nm [4] . Metastabiilin modifikaation muodostuminen tapahtuu valmistettaessa ohuita TiSi 2 -kalvoja piikidealustalle lämpötilassa 450–600 °C. Kuumennettaessa yli 650 °C:n lämpötilan muunnos siirtyy korkean lämpötilan modifikaatioksi [5] .

Korkean lämpötilan modifikaatio (C54) on stabiili ja siinä on rombinen kasvokeskeinen hila, avaruusryhmä Fddd , hilajaksot a = 0,8279 nm, b = 0,4819 nm, c = 0,8568 nm.

Kemialliset ominaisuudet

Titaanidisilisidi kestää kemiallisesti typpi- , rikki- , suola- ja oksaalihappoa . Se on liukenematon veteen ja laimeisiin alkaliliuoksiin. Heikosti vuorovaikutuksessa aqua regian kanssa . Titaanidisilisidi liukenee fluorivetyhappoon ja sen seokseen typpihapon kanssa sekä ammoniumfluoridiliuoksiin ja emäksisiin liuoksiin viini- ja sitruunasoodan sekä Trilon B :n läsnä ollessa [2] .

Reagoi fosforihapon kanssa reaktion mukaan:

Hapetettu hapella yli 700 °C lämpötiloissa. Se on vuorovaikutuksessa kloorin ja fluorin kanssa korkeissa lämpötiloissa (900 °C kloorin tapauksessa) [1] [3] .

Sovellus

Pienen sähkövastuksensa ja korkean lämpöstabiiliutensa (C54-faasi) ansiosta sitä käytetään puolijohdelaitteen ja liitäntää tukevan rakenteen välisinä kontakteina erittäin suurten integroitujen piirien tuotannossa [6] [7] .

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 3 Samsonov G. V., Vinitsky I. M. Tulenkestävät yhdisteet (viitekirja). - Metallurgia, 1976. - S. 560.
  2. ↑ 1 2 Samsonov G.V., Dvorina L.A., Rud B.M. Silicides . - Metallurgy, 1979. - S. 9-144. — 272 s.
  3. ↑ 1 2 Luchinsky G.P. Titaanin kemia. - Chemistry, 1971. - S. 164-166. — 472 s.
  4. ↑ Luchinsky G.P. Titaanin kemia. - Chemistry, 1971. - S. 183-185. — 472 s.
  5. ↑ Yoon S., Jeon H. Tutkimus TiSi 2 : n faasimuutoslämpötilan muutoksesta lisäämällä Zr-elementtiä eri Si-substraateille // J. Korean Phys. soc. - 1999. - Voi. 34, nro. 4. - s. 365-370.
  6. ↑ 1 2 Clevenger L.A. et al. Tutkimus C49-TiSi 2 :n ja C54-TiSi 2 :n muodostumisesta seostetulla monikiteisellä piillä käyttäen in situ -resistanssimittauksia hehkutuksen aikana // J. Appl. Phys. - 1994. - Voi. 76, nro. 12. - P. 7874-7881.
  7. ↑ "Salicide"-tekniikka (pääsemätön linkki) . Haettu 9. helmikuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 20. kesäkuuta 2018. 
 Tärkeimmät titaaniyhdisteet