Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. є одним із найдосвідченіших виробників і постачальників порошку оксиду гафнію cas 12055-23-1 у Китаї. Ласкаво просимо до оптового оптового продажу високоякісного порошку оксиду гафнію cas 12055-23-1, який продається тут з нашої фабрики. Хороший сервіс і доступні ціни.
Порошок оксиду гафнію, хімічна формула HfO2. Молекулярна маса 210,49. Білий кубічний кристал. Питома вага 9,68. Температура плавлення 2758 ± 25 градусів. Точка кипіння близько 5400 градусів. Діоксид гафнію моноклінної системи перетворюється на тетрагональну систему в атмосфері з достатньою кількістю кисню при 1475 ~ 1600 градусів. Нерозчинний у воді та загальних неорганічних кислотах, але повільно розчинний у фтористоводневій кислоті. Він реагує з гарячою концентрованою сірчаною кислотою або сульфатом кислоти з утворенням сульфату гафнію [hf (SO4) 2]. Після змішування з вуглецем він нагрівається та хлорується з утворенням тетрахлориду гафнію (hfcl4), реагує з фторосилікатом калію з утворенням фторогафнію калію (k2hff6) і реагує з вуглецем з утворенням карбіду гафнію HFC вище 1500 градусів. Його готують прямим-випалюванням карбіду, тетрахлориду, сульфіду, бориду, нітриду або гідратованого оксиду гафнію при високій температурі.
|
Хімічна формула |
HfO2 |
|
Точна маса |
212 |
|
Молекулярна маса |
210 |
|
m/z |
212 (100.0%), 210 (77.8%), 209 (53.0%), 211 (38.8%), 208 (15.0%) |
|
Елементний аналіз |
Hf, 84,80; О, 15.20 |
Спосіб отримання високо{0}}цирконію низької чистотипорошок оксиду гафніюкроки методу такі:
(1) Приготуйте кваліфікований розчин сульфату гафнію: візьміть оксид гафнію як сировину, а потім розчиніть його шляхом плавлення лугу, розчинення соляної кислоти, кристалізації, видалення домішок, осадження, фільтрації, сушіння, а потім розчиніть його розчином сірчаної кислоти. Відрегулюйте концентрацію h+, концентрацію HfO2 і розчин сульфату гафнію в розчині сульфату гафнію;
(2) Екстрагент виготовляється з промислового сорту N235, змішаного з промисловим сортом a1416 і промислового сорту сульфованим гасом. Об'ємні частки кожного компонента екстрагенту наступні: n235:20%, a1416:7%, сульфований гас: 73%. Вищевказаний екстрагент використовується для три{10}}стадійної екстракції для відділення цирконію та гафнію від вихідної рідини сульфату гафнію для отримання залишку екстракції сульфату гафнію з низьким вмістом цирконію.
(3) Після три-етапної екстракції залишок екстракції сульфату цирконію з низьким вмістом гафнію послідовно осаджують аміаком, промивають, сушать, вилуговують соляною кислотою, кристалізують і очищають, осаджують аміаком, промивають, сушать і кальцинують для отримання продуктів оксиду цирконію-гафнію з низьким рівнем чистоти-.
Порошок оксиду гафнію, як простий оксидний матеріал із широкою забороненою зоною, високою діелектричною проникністю та сегнетоелектричними характеристиками, має широкі перспективи застосування в галузі мікроелектроніки. Будучи високо{1}}k діелектричним шаром матеріалу, він може ефективно покращити продуктивність транзисторів, зменшити розмір пристрою та знизити енергоспоживання; Будучи сегнетоелектричним матеріалом пам’яті, він відкриває нові можливості для розробки енергонезалежної пам’яті наступного покоління. Однак програми в галузі мікроелектроніки також стикаються з деякими технічними проблемами, такими як контроль фазового переходу, проблеми з інтерфейсом, методи легування та процеси підготовки. Очікується, що ці проблеми будуть вирішені завдяки постійним технологічним інноваціям і дослідженням.
Передумови застосування в області мікроелектроніки
Обмеження традиційного шару ізоляції затвора з діоксиду кремнію
У традиційних мікроелектронних пристроях діоксид кремнію використовується як матеріал ізоляційного шару затвора. Однак із безперервним розвитком напівпровідникових технологій розмір транзисторів постійно зменшується, а товщина шару ізоляції затвора діоксиду кремнію поступово наближається до своєї фізичної межі. Коли товщина діелектрика затвора діоксиду кремнію зменшується до певної міри, ситуація витоку затвора значно посилиться, що призведе до зниження продуктивності транзистора та збільшення споживання електроенергії.
Переваги як альтернативного матеріалу
Виникненняпорошок оксиду гафніюзабезпечує ефективний спосіб вирішення вищезазначених проблем. Порівняно з діоксидом кремнію діоксид гафнію має вищу діелектричну проникність і може забезпечити таку саму ємність при меншій товщині, ефективно зменшуючи розмір транзисторів. Між тим, діоксид гафнію має надзвичайно високу сумісність із процесами інтегральних схем і може бути легко інтегрований у існуючі процеси виробництва мікроелектроніки. Крім того, сегнетоелектричні властивості діоксиду гафнію надають нові можливості для його застосування в енергонезалежній пам’яті та інших галузях.
Особливості застосування діоксиду гафнію в галузі мікроелектроніки
Матеріал шару діелектрика з високою k
(1) Поліпшення продуктивності транзистора
Діоксид гафнію широко використовується в напівпровідникових пристроях для виготовлення -k діелектричних шарів, які замінюють традиційні шари ізоляції затвора SiO ₂. Шар діелектрика з високим -k може ефективно зменшити витік затвора, покращити струм керування та швидкість перемикання транзистора та значно підвищити продуктивність транзистора. Наприклад, коли Intel представила виробничий процес 65 нанометрів.
Незважаючи на те, що було докладено всіх зусиль, щоб зменшити товщину діелектрика затвора діоксиду кремнію до 1,2 нанометра, труднощі споживання електроенергії та розсіювання тепла зросли, коли транзистор було зменшено до атомного розміру, що призвело до втрати струму та непотрібної теплової енергії, а також значно збільшилася ситуація витоку. Щоб вирішити цю проблему, Intel використала більш товсті матеріали з високим -K (матеріали на основі гафнію) як діелектрики затвора замість діоксиду кремнію, успішно зменшивши витік більш ніж у 10 разів.
(2) Зменшити розмір пристрою
З безперервним удосконаленням прогресивних технологічних вузлів мікроелектронні пристрої висувають все більш високі вимоги до розміру. Висока діелектрична проникність діоксиду гафнію дозволяє йому забезпечувати достатню ємність при меншій товщині, таким чином задовольняючи попит на пристрої, що постійно зменшуються. У порівнянні з попереднім поколінням 65-нанометрової технології, 45-нанометровий процес із використанням діоксиду гафнію як діелектрика затвора збільшує щільність транзисторів майже вдвічі, дозволяючи збільшити загальну кількість транзисторів або зменшити розмір процесора.
(3) Зменште споживання енергії
Застосування високо{0}}k-діелектричного шару діоксиду гафнію також може ефективно зменшити енергоспоживання мікроелектронних пристроїв. Зменшуючи витік затвора та збільшуючи швидкість перемикання транзисторів, діоксид гафнію може зменшити втрати енергії під час роботи пристрою, подовжити термін служби батареї та підвищити енергоефективність обладнання.
Сегнетоелектричні матеріали пам'яті
(1) Відкриття та перспективи застосування сегнетоелектрики
У 2011 році дослідницька група стартапу з виробництва електронних матеріалів NaMLab, заснованого компанією Qimonda Semiconductor і Дрезденським технологічним університетом у Німеччині, підготувала тонкі плівки HfO ₂, леговані діоксидом кремнію, товщиною менше 10 нм за допомогою технології осадження атомних шарів, і вперше в експериментах спостерігала унікальну петлю гістерезису сегнетоелектричних матеріалів. Це відкриття заклало основу для застосування діоксиду гафнію в області сегнетоелектричної пам'яті. Сегнетоелектрична пам’ять має такі переваги, як-незалежна, висока-швидкість читання та запису та низьке енергоспоживання, і вважається важливим напрямком розвитку пам’яті наступного покоління.
(2) Принцип роботи сегнетоелектричної пам’яті
Сегнетоелектрична пам'ять використовує сегнетоелектрику сегнетоелектричних матеріалів для зберігання та читання даних. Сегнетоелектричні матеріали мають характеристики спонтанної поляризації, і напрямок поляризації може бути змінений під дією зовнішнього електричного поля. У сегнетоелектричній пам’яті напрямок поляризації сегнетоелектричних матеріалів змінюється шляхом застосування різних електричних полів для представлення різних станів даних (наприклад, «0» і «1»). Завдяки стабільному стану поляризації сегнетоелектричних матеріалів навіть після зняття зовнішнього електричного поля сегнетоелектрична пам’ять має не-незалежні властивості.
(3) Переваги сегнетоелектричної пам’яті з діоксиду гафнію
У порівнянні з традиційними сегнетоелектричними матеріалами сегнетоелектрична пам’ять із діоксиду гафнію має такі переваги:
Хороша сумісність із технологією CMOS: діоксид гафнію можна легко інтегрувати в існуючі виробничі процеси CMOS, зменшуючи виробничі витрати та складність процесу.
Невеликий розмір: діоксид гафнію може досягати сегнетоелектрики при меншій товщині, що є корисним для зменшення розміру пам’яті та покращення інтеграції.
Стабільна продуктивність: діоксид гафнію має хорошу хімічну та термічну стабільність, яка може підтримувати стабільну роботу в суворих умовах і підвищити надійність пам'яті.
(4) Прогрес дослідження та статус заявки
В останні роки досягнуто значних успіхів у вивченні сегнетоелектрики діоксиду гафнію. За кордоном уже є компанії, які створили прототипи пристроїв для сегнетоелектричної пам’яті на основі HfO2 -.
Кілька компаній планують розробку-тривимірних інтегральних логічних схем.
У сфері фундаментальних наукових досліджень зростає кількість робіт із сегнетоелектрики HfO2, а походження, структурний фазовий перехід, виготовлення приладів та енергетичне застосування його сегнетоелектрики є основними напрямками досліджень. Однак наразі сегнетоелектрична пам’ять із діоксиду гафнію все ще перебуває на дослідницькій та експериментальній стадії, і до широкомасштабного-комерційного застосування ще потрібно пройти певну відстань.
Інші застосування мікроелектронних пристроїв
(1) Діелектрична кераміка
Його також можна використовувати для виробництва діелектричної кераміки, яка виконує ізоляційні, фільтруючі та інші ролі в мікроелектронних пристроях. Висока діелектрична проникність і чудові ізоляційні характеристики дозволяють діелектричній кераміці підтримувати хороші характеристики в суворих середовищах, таких як висока частота і висока температура, підвищуючи надійність і стабільність мікроелектронних пристроїв.
(2) Мікроконденсатори
У мікроелектронних схемах конденсатори є важливим компонентом. Діоксид гафнію можна використовувати для виготовлення мікроконденсаторів, забезпечуючи стабільні значення ємності для ланцюгів. Порівняно з традиційними конденсаторними матеріалами мікроконденсатори з діоксиду гафнію мають такі переваги, як малий об’єм, велика ємність і стабільна продуктивність, що є корисним для покращення інтеграції та продуктивності схем.
(3) Матеріали покриття
Він має гарну зносостійкість і корозійну стійкість і може використовуватися як матеріал покриття для виробництва мікроелектронних пристроїв. Наприклад, покриття шаром діоксиду гафнію на поверхні напівпровідникового чіпа може захистити чіп від зовнішньої ерозії навколишнього середовища, підвищити надійність і термін служби чіпа.
У майбутньому, зі зростаючим попитом на вищу продуктивність і пристрої меншого розміру в напівпровідниковій промисловості, а також швидким розвитком нової енергії, оптоелектронних технологій і захисту навколишнього середовища, застосування в області мікроелектроніки буде продовжувати розширюватися і поглиблюватися, роблячи важливий внесок у сприяння розвитку мікроелектронних технологій.
Мікроелектронні технології, як ядро сучасних інформаційних технологій, відіграють вирішальну роль у сприянні соціальному прогресу та економічному розвитку. Вибір діелектричних матеріалів має вирішальне значення в процесі виробництва мікроелектронних пристроїв, оскільки він безпосередньо впливає на продуктивність, розмір і енергоспоживання пристроїв. Діоксид гафнію (HfO₂), як простий оксидний матеріал із широкою забороненою зоною та високою діелектричною проникністю, в останні роки привернув широку увагу в галузі мікроелектроніки. Його унікальні фізичні та хімічні властивості роблять його потужним кандидатом на заміну традиційних ізоляційних шарів затвора з діоксиду кремнію (SiO2), відкриваючи нові можливості для розробки мікроелектронних пристроїв.
Хімічні властивості
Діоксид гафнію нерозчинний у воді, соляній та азотній кислотах, але розчинний у концентрованій сірчаній та фтористоводневій кислотах. Ця хімічна стабільність дозволяє діоксиду гафнію протистояти корозії, викликаній різними хімічними речовинами під час виробничого процесу мікроелектронних пристроїв, забезпечуючи надійність і стабільність пристроїв.
Електричні властивості
Діоксид гафнію має високу діелектричну проникність, що є однією з ключових характеристик для його широкого застосування в галузі мікроелектроніки. Висока діелектрична проникність дозволяє діоксиду гафнію забезпечувати таку ж ємність, як діоксид кремнію, при меншій товщині, ефективно зменшуючи розмір транзисторів і покращуючи інтеграцію пристроїв. Крім того, діоксид гафнію демонструє нетрадиційні сегнетоелектричні характеристики, що дає надію на застосування -енергонезалежної сегнетоелектричної пам’яті наступного-покоління високої-щільності.
FAQ
Для чого використовують оксид гафнію?
Оксид гафнію (HfO2) визначається як матеріал, що характеризується високою діелектричною проникністю, широкою забороненою зоною та чудовою термічною стабільністю, що робить його придатним для застосування в напівпровідникових пристроях, електроніці та оптичних покриттях.
Чи токсичний оксид гафнію?
Наслідки надмірного опромінення
Може викликати подразнення, може виникнути запалення. Проковтування може викликати певний дискомфорт. Гафній вважається відносно не-токсичним через його погане всмоктування в шлунково-кишковому тракті ссавців.
Популярні Мітки: гафнію оксид порошок кас 12055-23-1, постачальники, виробники, фабрика, опт, купити, ціна, оптом, продаж