酸化ハフニウムとその構造と用途
酸化ハフニウムとその構造と用途
酸化ハフニウム 式HfO2の無機化合物です。ハフニウムとしても知られるこの無色の固体は、ハフニウムの最も一般的で安定した化合物の1つです。バンドギャップが5.3〜5.7eVの電気絶縁体です。 二酸化ハフニウム ハフニウム金属を生成するいくつかのプロセスの中間体です。
酸化ハフニウム 非常に不活性です。濃硫酸や強塩基などの強酸と反応します。それはフッ化水素酸にゆっくりと溶解し、フルオロハフネートアニオンを生成します。高温では、グラファイトまたは四塩化炭素の存在下で塩素と反応して、四塩化ハフニウムを生成します。
HfO2 ジルコニア（ ZrO2 ）と同じ構造を採用 ）。 TiO2 とは異なり 、すべての相に6次元Tiが含まれ、ジルコニアとハフニアは7配位の金属中心で構成されています。立方晶（Fm-3m）、正方晶（P42 / nmc）、単斜晶（P21 / c）、斜方晶（PbcaおよびPnma）など、さまざまな結晶相が実験的に観察されました。
ハフニアは、広範囲の圧力と温度で他の2つの斜方晶準安定相（空間群Pca21とPmn21）を採用できることも知られています。おそらく、最近観察された強誘電性の原因です。ハフニア薄膜。
酸化ハフニウムの薄膜 は、最新の半導体デバイスで使用されており、多くの場合、アモルファス構造で堆積されます（通常は原子層堆積によって）。アモルファス構造の考えられる利点により、研究者は酸化ハフニウムを組み合わせることになりました。 シリコン（ケイ酸ハフニウムを形成）またはアルミニウムを使用すると、酸化物の結晶化温度が上昇することが証明されました。ハフニウム。
ハフニアはジルコニア（ZrO2）と同じ構造を採用しています。すべての相に6次元のTiを含むTiO2とは異なり、ジルコニアとハフニアは7配位の金属中心で構成されています。立方晶（Fm-3m）、正方晶（P42 / nmc）、単斜晶（P21 / c）、斜方晶（PbcaおよびPnma）など、さまざまな結晶相が実験的に観察されました。
ハフニアは、広範囲の圧力と温度で他の2つの斜方晶準安定相（空間群Pca21とPmn21）を採用できることも知られています。おそらく、最近観察された強誘電性の原因です。ハフニア薄膜。
酸化ハフニウムの薄膜 は、最新の半導体デバイスで使用されており、多くの場合、アモルファス構造で堆積されます（通常は原子層堆積によって）。アモルファス構造の考えられる利点により、研究者は酸化ハフニウムをシリコン（ケイ酸ハフニウムを形成）またはアルミニウムと組み合わせるようになり、酸化物の結晶化温度が上昇することが証明されました。ハフニウム。
ハフニアは、光学コーティングに使用され、DRAMコンデンサや高度な金属酸化物半導体デバイスのHigh-K誘電体として使用されます。 酸化ハフニウム 電界効果トランジスタのゲート絶縁体として酸化ケイ素を置き換えるために、2007年にIntelによって導入されました。
トランジスタの利点は、誘電率が高いことです。HfO2の誘電率はSiO2の4〜6倍です。誘電率およびその他の特性は、堆積方法、組成、および材料の微細構造によって異なります。
近年、酸化ハフニウム 抵抗スイッチングメモリおよびCMOS互換強誘電体メモリの候補として、さらなる関心を集めています。
非常に融点が高いため 、ハフニアは、熱電対などのデバイスの絶縁の耐火材料としても使用され、 2500°C までの温度で動作できます。 。
二酸化ハフニウムの多層フィルム 建物のパッシブ冷却に使用するために、シリカやその他の材料が開発されました。フィルムは太陽光を反射し、地球の大気を横切る波長で熱を放射し、同じ条件下で周囲の物質よりも数度低い温度になる可能性があります。
結論：
私たちの記事を読んでいただきありがとうございます。酸化ハフニウムとその構造および用途をよりよく理解するのに役立つことを願っています。 ハフニウムについて詳しく知りたい場合 およびその他の高融点金属 、 Advanced Refractory Metals（ARM）にアクセスできます 詳細については。
米国カリフォルニア州レイクフォレストに本社を置く ARM は、世界中の高融点金属の大手メーカーおよびサプライヤーであり、タングステン、モリブデン、タンタル、レニウム、チタンなどの高品質の高品質金属製品を顧客に提供しています。 および ジルコニウム 非常に競争力のある価格で。
金属