Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. és un dels fabricants i proveïdors més experimentats de pols d'òxid d'hafni cas 12055-23-1 a la Xina. Benvingut a l'engròs a granel de pols d'òxid d'hafni d'alta qualitat cas 12055-23-1 a la venda aquí des de la nostra fàbrica. Hi ha un bon servei i un preu raonable.
Pols d'òxid d'hafni, fórmula química HfO2. Pes molecular 210,49. Cristall cúbic blanc. Pes específic 9,68. Punt de fusió 2758 ± 25 graus. El punt d'ebullició és d'uns 5400 graus. El diòxid d'hafni del sistema monoclínic es transforma en sistema tetragonal en una atmosfera d'oxigen suficient a 1475 ~ 1600 graus. Insoluble en aigua i àcids inorgànics generals, però lentament soluble en àcid fluorhídric. Reacciona amb àcid sulfúric concentrat calent o sulfat àcid per formar sulfat d'hafni [hf (SO4) 2]. Després de barrejar-se amb carboni, s'escalfa i es clora per formar tetraclorur d'hafni (hfcl4), reacciona amb fluorosilicat de potassi per formar fluorohafni de potassi (k2hff6) i reacciona amb carboni per formar carbur d'hafni HFC per sobre de 1500 graus. Es prepara mitjançant la crema directa-a alta temperatura de carbur d'hafni, tetraclorur, sulfur, borur, nitrur o òxid hidratat.
|
Fórmula química |
HfO2 |
|
Missa exacta |
212 |
|
Pes molecular |
210 |
|
m/z |
212 (100.0%), 210 (77.8%), 209 (53.0%), 211 (38.8%), 208 (15.0%) |
|
Anàlisi elemental |
Hf, 84,80; O, 15.20 |
Un mètode de preparació de zirconi d'alta -puresa baixapols d'òxid d'hafni, els passos del mètode són els següents:
(1) Prepareu una solució qualificada de sulfat d'hafni: agafeu l'òxid d'hafni com a matèria primera i, a continuació, dissoleu-lo mitjançant la fusió d'àlcali, dissolució d'àcid clorhídric, cristal·lització, eliminació d'impureses, precipitació, filtració, assecat i després dissolgueu-lo amb una solució d'àcid sulfúric. Ajusteu la concentració de h+, la concentració de HfO2 i la solució de sulfat d'hafni en solució de sulfat d'hafni;
(2) L'extractant està fet de grau industrial N235 compost amb grau industrial a1416 i querosè sulfonat de grau industrial. Les fraccions en volum de cada component de l'extractant són les següents: n235:20%, a1416:7%, querosè sulfonat: 73%. L'extractant anterior s'utilitza per a l'extracció en tres-etapes per separar el zirconi i l'hafni del líquid d'alimentació de sulfat d'hafni per obtenir un residu d'extracció de sulfat d'hafni baix en zirconi.
(3) Després de l'extracció en tres-etapes, el residu de l'extracció de sulfat d'hafni de zirconi es precipita successivament amb amoníac, es renta, s'asseca, es lixivia amb àcid clorhídric, es cristal·litza i es purifica, es precipita amb amoníac, es renta, s'asseca i es calcina per obtenir productes d'oxid de zirconi d'alta puresa de -.
Pols d'òxid d'hafni, com a material d'òxid simple amb un ampli interval de banda, una elevada constant dielèctrica i característiques de ferroelectricitat, té àmplies perspectives d'aplicació en el camp de la microelectrònica. Com a material de capa dielèctrica d'alt-k, pot millorar eficaçment el rendiment dels transistors, reduir la mida del dispositiu i reduir el consum d'energia; Com a material de memòria ferroelèctrica, aporta noves oportunitats per al desenvolupament de la propera generació de memòria no-volàtil. Tanmateix, les aplicacions en el camp de la microelectrònica també s'enfronten a alguns reptes tècnics, com ara el control de la transició de fase, problemes d'interfície, tècniques de dopatge i processos de preparació. Mitjançant la innovació i la investigació tecnològica contínua, s'espera que aquests reptes es resolguin.
Antecedents d'aplicació en el camp de la microelectrònica
Limitacions de la capa tradicional d'aïllament de la porta de diòxid de silici
En els dispositius microelectrònics tradicionals, el diòxid de silici s'ha utilitzat com a material de capa aïllant de la porta. Tanmateix, amb el desenvolupament continu de la tecnologia de semiconductors, la mida dels transistors es redueix constantment i el gruix de la capa d'aïllament de la porta de diòxid de silici s'apropa gradualment al seu límit físic. Quan el gruix del dielèctric de la porta de diòxid de silici disminueix fins a cert punt, la situació de fuites de la porta augmentarà significativament, provocant una disminució del rendiment del transistor i un augment del consum d'energia.
Avantatges com a material alternatiu
L'aparició depols d'òxid d'hafniproporciona una manera eficaç de resoldre els problemes anteriors. En comparació amb el diòxid de silici, el diòxid d'hafni té una constant dielèctrica més alta i pot proporcionar la mateixa capacitat amb un gruix més prim, reduint eficaçment la mida dels transistors. Mentrestant, el diòxid d'hafni té una compatibilitat extremadament alta amb els processos de circuits integrats i es pot integrar fàcilment als processos de fabricació microelectrònics existents. A més, les propietats ferroelèctriques del diòxid d'hafni ofereixen noves possibilitats per a la seva aplicació en memòria no-volàtil i en altres camps.
Aplicacions específiques del diòxid d'hafni en el camp de la microelectrònica
Material de capa dielèctrica d'alt k
(1) Millorar el rendiment del transistor
El diòxid d'hafni s'utilitza àmpliament en dispositius semiconductors per fabricar capes dielèctriques d'alt -k, substituint les capes tradicionals d'aïllament de la porta de SiO ₂. La capa dielèctrica d'alt -k pot reduir eficaçment les fuites de la porta, millorar el corrent de conducció i la velocitat de commutació del transistor i millorar significativament el rendiment del transistor. Per exemple, quan Intel va introduir el procés de fabricació de 65 nanòmetres.
Tot i que s'havia fet tot el possible per reduir el gruix del dielèctric de la porta de diòxid de silici a 1,2 nanòmetres, la dificultat del consum d'energia i la dissipació de calor va augmentar quan el transistor es va reduir a la mida atòmica, donant lloc a residus actuals i energia tèrmica innecessària, i la situació de fuites va augmentar significativament. Per resoldre aquest problema, Intel va utilitzar materials més gruixuts d'alt -K (materials basats en hafni) com a dielèctrics de porta en comptes de diòxid de silici, reduint amb èxit les fuites més de 10 vegades.
(2) Redueix la mida del dispositiu
Amb l'avenç continu dels nodes de procés avançats, els dispositius microelectrònics tenen requisits cada cop més elevats de mida. L'elevada constant dielèctrica del diòxid d'hafni li permet proporcionar una capacitat suficient a gruixos més prims, satisfent així la demanda de mides de dispositius que es redueixen contínuament. En comparació amb la generació anterior de tecnologia de 65 nanòmetres, el procés de 45 nanòmetres que utilitza diòxid d'hafni com a dielèctric de la porta augmenta la densitat del transistor gairebé 2 vegades, permetent un augment del nombre total de transistors o una reducció de la mida del processador.
(3) Redueix el consum d'energia
L'aplicació de la capa dielèctrica d'alt -k de diòxid d'hafni també pot reduir eficaçment el consum d'energia dels dispositius microelectrònics. En reduir les fuites de la porta i augmentar la velocitat de commutació dels transistors, el diòxid d'hafni pot reduir la pèrdua d'energia durant el funcionament del dispositiu, allargar la vida de la bateria i millorar l'eficiència energètica de l'equip.
Materials de memòria ferroelèctrica
(1) Descobriment i perspectives d'aplicació de la ferroelectricitat
El 2011, l'equip d'R+D de la startup de materials electrònics NaMLab fundada per Qimonda Semiconductor Company i la Universitat Tecnològica de Dresden a Alemanya va preparar pel·lícules primes HfO ₂ dopades amb diòxid de silici amb un gruix inferior a 10 nm mitjançant la tecnologia de deposició de capa atòmica, i va observar l'única histèresi dels materials de ferroelèctric per primera vegada. Aquest descobriment va establir les bases per a l'aplicació del diòxid d'hafni en el camp de la memòria ferroelèctrica. La memòria ferroelèctrica té els avantatges d'una lectura i escriptura no-volàtils, d'alta-velocitat i un baix consum d'energia, i es considera una direcció de desenvolupament important per a la propera generació de memòria.
(2) Principi de funcionament de la memòria ferroelèctrica
La memòria ferroelèctrica utilitza la ferroelectricitat dels materials ferroelèctrics per emmagatzemar i llegir dades. Els materials ferroelèctrics tenen característiques de polarització espontànies i la direcció de polarització es pot invertir sota l'acció d'un camp elèctric extern. A la memòria ferroelèctrica, la direcció de polarització dels materials ferroelèctrics es canvia aplicant diferents camps elèctrics per representar diferents estats de dades (com ara "0" i "1"). A causa de l'estat de polarització estable dels materials ferroelèctrics fins i tot després de l'eliminació d'un camp elèctric extern, la memòria ferroelèctrica té propietats no -volàtils.
(3) Avantatges de la memòria ferroelèctrica de diòxid d'hafni
En comparació amb els materials ferroelèctrics tradicionals, la memòria ferroelèctrica de diòxid d'hafni té els següents avantatges:
Bona compatibilitat amb la tecnologia CMOS: el diòxid d'hafni es pot integrar fàcilment als processos de fabricació CMOS existents, reduint els costos de fabricació i la dificultat del procés.
Mida petita: el diòxid d'hafni pot aconseguir ferroelectricitat a gruixos més prims, cosa que és beneficiós per reduir la mida de la memòria i millorar la integració.
Rendiment estable: el diòxid d'hafni té una bona estabilitat química i tèrmica, que pot mantenir un rendiment estable en entorns durs i millorar la fiabilitat de la memòria.
(4) Progrés de la investigació i estat de la sol·licitud
En els darrers anys, s'han fet importants avenços en l'estudi de la ferroelectricitat del diòxid d'hafni. Ja hi ha empreses a l'estranger que han produït dispositius prototip per a la memòria ferroelèctrica basada en HfO2 -.
I diverses empreses estan dissenyant el desenvolupament de circuits lògics integrats-tridimensionals.
En el camp de la investigació científica bàsica, hi ha una quantitat creixent de treball sobre la ferroelectricitat de l'HfO2, i l'origen, la transició de fase estructural, la fabricació de dispositius i les aplicacions energètiques de la seva ferroelectricitat són les principals direccions de recerca. Tanmateix, actualment la memòria ferroelèctrica de diòxid d'hafni encara es troba en fase d'investigació i experimental, i encara queda una certa distància per recórrer abans d'aplicacions comercials a gran-escala.
Altres aplicacions dels dispositius microelectrònics
(1) Ceràmica dielèctrica
També es pot utilitzar per fabricar ceràmiques dielèctriques, que tenen funcions d'aïllament, filtrat i altres en dispositius microelectrònics. La seva alta constant dielèctrica i un excel·lent rendiment d'aïllament permeten que la ceràmica dielèctrica mantingui un bon rendiment en entorns durs com ara alta freqüència i alta temperatura, millorant la fiabilitat i l'estabilitat dels dispositius microelectrònics.
(2) Microcondensadors
En els circuits microelectrònics, els condensadors són un component important. El diòxid d'hafni es pot utilitzar per fabricar microcondensadors, proporcionant valors de capacitat estables per als circuits. En comparació amb els materials de condensadors tradicionals, els microcondensadors de diòxid d'hafni tenen avantatges com ara un volum petit, un gran valor de capacitat i un rendiment estable, que són beneficiosos per millorar la integració i el rendiment dels circuits.
(3) Materials de recobriment
Té una bona resistència al desgast i a la corrosió, i es pot utilitzar com a material de recobriment per a la fabricació de dispositius microelectrònics. Per exemple, el revestiment d'una capa de diòxid d'hafni a la superfície d'un xip semiconductor pot protegir el xip de l'erosió ambiental externa, millorar la fiabilitat i la vida útil del xip.
En el futur, amb la creixent demanda de dispositius de major rendiment i mida més petita a la indústria dels semiconductors, així com el ràpid desenvolupament de noves energies, tecnologia optoelectrònica i protecció del medi ambient, l'aplicació en el camp de la microelectrònica continuarà expandint-se i aprofundint, fent contribucions importants a la promoció del desenvolupament de la tecnologia microelectrònica.
La tecnologia microelectrònica, com a nucli de la tecnologia de la informació moderna, té un paper crucial en la promoció del progrés social i el desenvolupament econòmic. La selecció de materials dielèctrics és crucial en el procés de fabricació de dispositius microelectrònics, ja que afecta directament el rendiment, la mida i el consum d'energia dels dispositius. El diòxid d'hafni (HfO ₂), com a material d'òxid simple amb un ampli interval de banda i una elevada constant dielèctrica, ha rebut una atenció àmplia en el camp de la microelectrònica en els últims anys. Les seves propietats físiques i químiques úniques el converteixen en un material candidat potent per substituir les capes tradicionals d'aïllament de la porta de diòxid de silici (SiO2), aportant noves oportunitats per al desenvolupament de dispositius microelectrònics.
Propietats químiques
El diòxid d'hafni és insoluble en aigua, àcid clorhídric i àcid nítric, però soluble en àcid sulfúric concentrat i àcid fluorhídric. Aquesta estabilitat química permet que el diòxid d'hafni resisteixi la corrosió de diversos productes químics durant el procés de fabricació de dispositius microelectrònics, assegurant la fiabilitat i l'estabilitat dels dispositius.
Propietats elèctriques
El diòxid d'hafni té una elevada constant dielèctrica, que és una de les característiques clau per a la seva aplicació generalitzada en el camp de la microelectrònica. L'alta constant dielèctrica permet que el diòxid d'hafni proporcioni la mateixa capacitat que el diòxid de silici amb un gruix més prim, reduint eficaçment la mida dels transistors i millorant la integració del dispositiu. A més, el diòxid d'hafni presenta característiques ferroelèctriques no convencionals, la qual cosa dóna esperança per a l'aplicació de la memòria ferroelèctrica no volàtil i d'alta{-generació de-generació.
Preguntes freqüents
Per a què serveix l'òxid d'hafni?
L'òxid d'hafni (HfO2) es defineix com un material caracteritzat per una alta constant dielèctrica, una gran bretxa de banda i una excel·lent estabilitat tèrmica, el que el fa adequat per a aplicacions en dispositius semiconductors, electrònica i recobriments òptics.
L'òxid d'hafni és tòxic?
Efectes de la sobreexposició
Pot causar irritació, es pot produir inflamació. La ingestió pot causar algunes molèsties. L'hafni es considera relativament no -tòxic a causa de la mala absorció d'aquest en el tracte digestiu dels mamífers.
Etiquetes populars: pols d'òxid d'hafni cas 12055-23-1, proveïdors, fabricants, fàbrica, venda a l'engròs, compra, preu, a granel, en venda