하프늄 산화물과 그 구조 및 응용

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하프늄 산화물과 그 구조 및 응용 프로그램

하프늄 산화물 화학식 HfO2의 무기 화합물이다. 하프니아라고도 하는 이 무색 고체는 가장 흔하고 안정적인 하프늄 화합물 중 하나입니다. 밴드갭이 5.3~5.7 eV인 전기 절연체입니다. 하프늄 이산화물 하프늄 금속을 제공하는 일부 공정의 중간체입니다.

하프늄 산화물의 구조 및 응용

하프늄 산화물 상당히 불활성입니다. 진한 황산 및 강염기와 같은 강산과 반응합니다. 그것은 불화수소산에 천천히 용해되어 플루오로하프네이트 음이온을 생성합니다. 고온에서 흑연 또는 사염화탄소가 있는 상태에서 염소와 반응하여 사염화하프늄을 생성합니다.

HfO2 지르코니아(ZrO2)와 동일한 구조를 채택 ). TiO2와 달리 , 모든 단계에서 6차원 Ti를 포함하는 지르코니아 및 하프니아는 7좌표 금속 중심으로 구성됩니다. 입방체(Fm-3m), 정방정계(P42/nmc), 단사정계(P21/c) 및 사방정계(Pbca 및 Pnma)를 비롯한 다양한 결정상이 실험적으로 관찰되었습니다.

하프니아는 광범위한 압력과 온도에서 두 개의 다른 사방정계 준안정 상(우주군 Pca21 및 Pmn21)을 채택할 수 있으며, 아마도 최근에 관찰된 강유전성의 원인일 것으로 알려져 있습니다. 하프니아 박막.

하프늄 산화물의 박막 , 현대 반도체 장치에 사용되는 는 종종 비정질 구조로 증착됩니다(보통 원자층 증착에 의해). 비정질 구조의 가능한 장점은 연구원들이 하프늄 산화물을 결합하도록 했습니다. 규소(하프늄 실리케이트 형성) 또는 알루미늄으로 산화물의 결정화 온도를 증가시키는 것으로 판명되었습니다. 하프늄.

하프니아는 지르코니아(ZrO2)와 동일한 구조를 채택하고 있습니다. 모든 상이 6차원 Ti를 포함하는 TiO2와 달리 지르코니아와 하프니아는 7좌표 금속 중심으로 구성됩니다. 입방체(Fm-3m), 정방정계(P42/nmc), 단사정계(P21/c), 사방정계(Pbca 및 Pnma)를 비롯한 다양한 결정상이 실험적으로 관찰되었습니다.

하프니아는 광범위한 압력과 온도에서 두 개의 다른 사방정계 준안정 상(우주군 Pca21 및 Pmn21)을 채택할 수 있으며, 아마도 최근에 관찰된 강유전성의 원인일 것으로 알려져 있습니다. 하프니아 박막.

하프늄 산화물의 박막 , 현대 반도체 장치에 사용되는 는 종종 비정질 구조로 증착됩니다(보통 원자층 증착에 의해). 비정질 구조의 가능한 장점으로 인해 연구자들은 하프늄 산화물을 규소(하프늄 실리케이트 형성) 또는 알루미늄과 결합하여 산화물의 결정화 온도를 높이는 것으로 판명되었습니다. 하프늄.

하프니아는 광학 코팅 및 DRAM 커패시터 및 고급 금속 산화물 반도체 장치의 고유전율 유전체로 사용됩니다. 하프늄 산화물 전계 효과 트랜지스터의 게이트 절연체로 실리콘 산화물을 대체하기 위해 2007년 Intel에서 도입했습니다.

트랜지스터의 장점은 높은 유전 상수입니다. HfO2의 유전 상수는 SiO2의 유전 상수의 4-6배입니다. 유전 상수 및 기타 특성은 증착 방법, 조성 및 재료의 미세 구조에 따라 다릅니다.

하프늄 산화물

최근 몇 년 동안 하프늄 산화물 저항성 스위칭 메모리 및 CMOS 호환 강유전체 메모리의 가능한 후보로 추가 관심을 끌고 있습니다.

매우 융점이 높기 때문에 , 하프니아는 최대 2500 ° C의 온도에서 작동할 수 있는 열전대와 같은 장치의 절연에서 내화 재료로도 사용됩니다. .

이산화 하프늄의 다층 필름 실리카 및 기타 재료는 건물의 수동 냉각에 사용하기 위해 개발되었습니다. 필름은 햇빛을 반사하고 지구 대기를 가로지르는 파장의 열을 방출하며 동일한 조건에서 주변 물질보다 온도가 몇 도 더 낮을 수 있습니다.

결론:

저희 기사를 읽어주셔서 감사합니다. 이 기사가 산화하프늄과 그 구조 및 응용 분야를 더 잘 이해하는 데 도움이 되기를 바랍니다. 하프늄에 대해 더 알고 싶다면 및 기타 내화 금속 , 고급 내화 금속(ARM)을 방문할 수 있습니다. 자세한 내용은.

미국 캘리포니아주 레이크 포레스트에 본사, ARM 전 세계적으로 내화 금속의 선도적인 제조업체 및 공급업체로서 고객에게 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨, 레늄, 티타늄과 같은 고품질 내화 금속 제품을 제공합니다. 및 지르코늄 매우 경쟁력 있는 가격으로 제공됩니다.