Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. je jedným z najskúsenejších výrobcov a dodávateľov práškového oxidu hafnia cas 12055-23-1 v Číne. Vitajte vo veľkoobchodnom veľkoobchodnom vysokokvalitnom prášku z oxidu hafničitého cas 12055-23-1 na predaj tu z našej továrne. Dobré služby a rozumná cena sú k dispozícii.
Prášok oxidu hafnia, chemický vzorec HfO2. Molekulová hmotnosť 210,49. Biely kubický krištáľ. Špecifická hmotnosť 9,68. Teplota topenia 2758 ± 25 °C. Bod varu je asi 5400 stupňov. Oxid hafničitý monoklinického systému sa v dostatočnej kyslíkovej atmosfére pri 1475 ~ 1600 stupňoch transformuje na tetragonálny systém. Nerozpustný vo vode a všeobecných anorganických kyselinách, ale pomaly rozpustný v kyseline fluorovodíkovej. Reaguje s horúcou koncentrovanou kyselinou sírovou alebo kyslým síranom za vzniku síranu hafnia [hf (SO4) 2]. Po zmiešaní s uhlíkom sa zahrieva a chlóruje za vzniku chloridu hafnia (hfcl4), reaguje s fluorosilikátom draselným za vzniku fluorohafnia draselného (k2hff6) a reaguje s uhlíkom za vzniku karbidu hafnia HFC nad 1500 stupňami. Pripravuje sa priamym{21}}pálením karbidu hafnia pri vysokej teplote, tetrachloridu, sulfidu, boridu, nitridu alebo hydratovaného oxidu.
|
Chemický vzorec |
HfO2 |
|
Presná hmotnosť |
212 |
|
Molekulová hmotnosť |
210 |
|
m/z |
212 (100.0%), 210 (77.8%), 209 (53.0%), 211 (38.8%), 208 (15.0%) |
|
Elementárna analýza |
Hf, 84,80; O, 15,20 |
Spôsob prípravy zirkónu s vysokou{0}}čistotou a nízkym obsahomprášok oxidu hafnia, kroky metódy sú nasledovné:
(1) Pripravte kvalifikovaný roztok síranu hafnia: vezmite oxid hafnium ako surovinu a potom ho rozpustite alkalickým tavením, rozpustením kyseliny chlorovodíkovej, kryštalizáciou, odstránením nečistôt, zrážaním, filtráciou, sušením a potom ho rozpustite roztokom kyseliny sírovej. Upravte koncentráciu h+, koncentráciu HfO2 a roztok síranu hafnia v roztoku síranu hafnia;
(2) Extrakčné činidlo je vyrobené z priemyselnej kvality N235 zmiešanej s priemyselnou kvalitou a1416 a priemyselným sulfónovaným petrolejom. Objemové frakcie každej zložky extrakčného činidla sú nasledujúce: n235:20 %, a1416:7 %, sulfónovaný petrolej: 73 %. Vyššie uvedené extrakčné činidlo sa používa na trojstupňovú extrakciu{10}} na oddelenie zirkónu a hafnia zo vstupnej kvapaliny síranu hafničitého, aby sa získal extrakčný zvyšok s nízkym obsahom síranu zirkónia a hafnia.
(3) Po trojstupňovej extrakcii sa zvyšok extrakcie síranom hafnia hafničitým zirkónom postupne vyzráža amoniakom, prepláchne, vysuší, vylúhuje kyselinou chlorovodíkovou, kryštalizuje a vyčistí, vyzráža sa amoniakom, prepláchne, vysuší a kalcinuje, čím sa získajú produkty s vysokou -čistotou hafnium oxid zirkónium.
Prášok oxidu hafnia, ako jednoduchý oxidový materiál so širokým pásmovým odstupom, vysokou dielektrickou konštantou a feroelektrickými vlastnosťami, má široké uplatnenie v oblasti mikroelektroniky. Ako materiál dielektrickej vrstvy s vysokým{1}}k môže účinne zlepšiť výkon tranzistorov, zmenšiť veľkosť zariadenia a znížiť spotrebu energie; Ako materiál feroelektrickej pamäte prináša nové príležitosti pre vývoj novej generácie energeticky nezávislých pamätí. Aplikácie v oblasti mikroelektroniky však čelia aj niektorým technickým výzvam, ako je riadenie fázového prechodu, problémy s rozhraním, dopingové techniky a procesy prípravy. Očakáva sa, že tieto výzvy budú vyriešené neustálou technologickou inováciou a výskumom.
Aplikačné pozadie v oblasti mikroelektroniky
Obmedzenia tradičnej izolačnej vrstvy z oxidu kremičitého
V tradičných mikroelektronických zariadeniach sa ako materiál izolačnej vrstvy brány používa oxid kremičitý. S neustálym vývojom polovodičovej technológie sa však veľkosť tranzistorov neustále zmenšuje a hrúbka izolačnej vrstvy z oxidu kremičitého sa postupne približuje k svojmu fyzickému limitu. Keď sa hrúbka dielektrika hradla oxidu kremičitého do určitej miery zníži, situácia úniku hradla sa výrazne zvýši, čo vedie k zníženiu výkonu tranzistora a zvýšeniu spotreby energie.
Výhody ako alternatívny materiál
Vznikprášok oxidu hafniaposkytuje efektívny spôsob riešenia vyššie uvedených problémov. V porovnaní s oxidom kremičitým má oxid hafničitý vyššiu dielektrickú konštantu a môže poskytnúť rovnakú kapacitu pri tenšej hrúbke, čím sa účinne znižuje veľkosť tranzistorov. Medzitým má oxid hafničitý extrémne vysokú kompatibilitu s procesmi integrovaných obvodov a možno ho ľahko integrovať do existujúcich mikroelektronických výrobných procesov. Okrem toho feroelektrické vlastnosti oxidu hafničitého poskytujú nové možnosti jeho aplikácie v energeticky nezávislej pamäti a iných oblastiach.
Špecifické aplikácie oxidu hafničitého v oblasti mikroelektroniky
Materiál dielektrickej vrstvy s vysokým k
(1) Zlepšite výkon tranzistora
Oxid hafničitý sa široko používa v polovodičových zariadeniach na výrobu dielektrických vrstiev s vysokým -k, ktoré nahrádzajú tradičné izolačné vrstvy SiO ₂. Dielektrická vrstva s vysokým-k môže účinne znížiť únik hradla, zlepšiť budiaci prúd a rýchlosť spínania tranzistora a výrazne zvýšiť výkon tranzistora. Napríklad, keď Intel predstavil 65 nanometrový výrobný proces.
Hoci vynaložil maximálne úsilie na zníženie hrúbky dielektrika z oxidu kremičitého na 1,2 nanometrov, ťažkosti so spotrebou energie a rozptylom tepla sa zvýšili, keď sa tranzistor zmenšil na atómovú veľkosť, čo viedlo k súčasnému plytvaniu a zbytočnej tepelnej energii a výrazne sa zvýšila situácia úniku. Na vyriešenie tohto problému použil Intel hrubšie materiály s vysokým-K (materiály na báze hafnia) ako hradlové dielektrikum namiesto oxidu kremičitého, čím sa podarilo znížiť úniky viac ako 10-krát.
(2) Zmenšite veľkosť zariadenia
S neustálym napredovaním pokrokových procesných uzlov majú mikroelektronické zariadenia čoraz vyššie požiadavky na veľkosť. Vysoká dielektrická konštanta oxidu hafničitého mu umožňuje poskytnúť dostatočnú kapacitu pri tenších hrúbkach, čím spĺňa požiadavku na kontinuálne zmenšujúce sa veľkosti zariadení. V porovnaní s predchádzajúcou generáciou 65 nanometrovej technológie, 45 nanometrový proces využívajúci oxid hafničitý ako hradlové dielektrikum zvyšuje hustotu tranzistora takmer 2-krát, čo umožňuje zvýšenie celkového počtu tranzistorov alebo zmenšenie veľkosti procesora.
(3) Znížte spotrebu energie
Aplikácia vysoko{0}}k dielektrickej vrstvy oxidu hafničitého môže tiež účinne znížiť spotrebu energie mikroelektronických zariadení. Znížením úniku hradla a zvýšením rýchlosti spínania tranzistorov môže oxid hafničitý znížiť straty energie počas prevádzky zariadenia, predĺžiť životnosť batérie a zlepšiť energetickú účinnosť zariadenia.
Feroelektrické pamäťové materiály
(1) Objav a perspektívy použitia feroelektriky
V roku 2011 výskumný a vývojový tím štartu elektronických materiálov NaMLab založeného spoločnosťou Qimonda Semiconductor Company a Technickou univerzitou v Drážďanoch v Nemecku pripravil tenké vrstvy HfO ₂ dopované oxidom kremičitým s hrúbkou menšou ako 10 nm pomocou technológie nanášania atómovej vrstvy a po prvýkrát v experimentoch pozoroval jedinečnú hysteréznu slučku feroelektrických materiálov. Tento objav položil základ pre aplikáciu oxidu hafničitého v oblasti feroelektrickej pamäte. Feroelektrická pamäť má výhody -nezávislej, vysokej{5}}rýchlosti čítania a zápisu a nízkej spotreby energie a považuje sa za dôležitý smer vývoja pre ďalšiu generáciu pamätí.
(2) Princíp fungovania feroelektrickej pamäte
Feroelektrická pamäť využíva feroelektrickú energiu feroelektrických materiálov na ukladanie a čítanie údajov. Feroelektrické materiály majú spontánne polarizačné charakteristiky a smer polarizácie sa môže obrátiť pôsobením vonkajšieho elektrického poľa. Vo feroelektrickej pamäti sa mení smer polarizácie feroelektrických materiálov aplikáciou rôznych elektrických polí, ktoré reprezentujú rôzne stavy údajov (ako napríklad "0" a "1"). Vďaka stabilnému stavu polarizácie feroelektrických materiálov aj po odstránení vonkajšieho elektrického poľa má feroelektrická pamäť energeticky nezávislé vlastnosti.
(3) Výhody feroelektrickej pamäte oxidu hafničitého
V porovnaní s tradičnými feroelektrickými materiálmi má feroelektrická pamäť oxidu hafničitého nasledujúce výhody:
Dobrá kompatibilita s technológiou CMOS: Oxid hafnium sa dá ľahko integrovať do existujúcich výrobných procesov CMOS, čím sa znižujú výrobné náklady a náročnosť procesu.
Malá veľkosť: Oxid hafničitý môže dosiahnuť feroelektrickú energiu v tenších hrúbkach, čo je prospešné pre zníženie veľkosti pamäte a zlepšenie integrácie.
Stabilný výkon: Oxid hafnium má dobrú chemickú a tepelnú stabilitu, ktorá dokáže udržať stabilný výkon v drsnom prostredí a zlepšiť spoľahlivosť pamäte.
(4) Priebeh výskumu a stav aplikácie
V posledných rokoch sa dosiahol významný pokrok v štúdiu feroelektrickej energie oxidu hafničitého. V zahraničí už existujú spoločnosti, ktoré vyrobili prototypy zariadení pre feroelektrickú pamäť založenú na HfO2 -.
A niekoľko spoločností plánuje vývoj trojrozmerných integrovaných logických obvodov.
V oblasti základného vedeckého výskumu sa stále viac pracuje na feroelektrine HfO2 a hlavnými smermi výskumu sú pôvod, štrukturálny fázový prechod, výroba zariadení a energetické aplikácie jeho feroelektriky. V súčasnosti je však feroelektrická pamäť oxidu hafničitého stále vo fáze výskumu a experimentu a pred rozsiahlymi-komerčnými aplikáciami je ešte stále potrebné prejsť určitým krokom.
Ďalšie aplikácie mikroelektronických zariadení
(1) Dielektrická keramika
Môže sa tiež použiť na výrobu dielektrickej keramiky, ktorá hrá izolačné, filtračné a iné úlohy v mikroelektronických zariadeniach. Jeho vysoká dielektrická konštanta a vynikajúci izolačný výkon umožňujú dielektrickej keramike udržiavať dobrý výkon v náročných prostrediach, ako sú vysoké frekvencie a vysoké teploty, čím sa zlepšuje spoľahlivosť a stabilita mikroelektronických zariadení.
(2) Mikrokondenzátory
V mikroelektronických obvodoch sú kondenzátory dôležitou súčasťou. Oxid hafnium sa môže použiť na výrobu mikrokondenzátorov, ktoré poskytujú stabilné hodnoty kapacity pre obvody. V porovnaní s tradičnými kondenzátorovými materiálmi majú mikrokondenzátory s oxidom hafničitým výhody, ako je malý objem, veľká hodnota kapacity a stabilný výkon, ktoré sú prospešné pre zlepšenie integrácie a výkonu obvodov.
(3) Náterové materiály
Má dobrú odolnosť proti opotrebovaniu a korózii a môže sa použiť ako náterový materiál na výrobu mikroelektronických zariadení. Napríklad nanesenie vrstvy oxidu hafničitého na povrch polovodičového čipu môže chrániť čip pred eróziou vonkajšieho prostredia, zlepšiť spoľahlivosť a životnosť čipu.
V budúcnosti, s rastúcim dopytom po zariadeniach s vyšším výkonom a menšou veľkosťou v polovodičovom priemysle, ako aj s rýchlym rozvojom novej energetiky, optoelektronických technológií a ochrany životného prostredia, sa aplikácia v oblasti mikroelektroniky bude naďalej rozširovať a prehlbovať, čo významne prispeje k podpore rozvoja mikroelektronických technológií.
Mikroelektronická technológia ako jadro moderných informačných technológií zohráva kľúčovú úlohu pri podpore sociálneho pokroku a hospodárskeho rozvoja. Výber dielektrických materiálov je rozhodujúci vo výrobnom procese mikroelektronických zariadení, pretože priamo ovplyvňuje výkon, veľkosť a spotrebu energie zariadení. Oxid hafničitý (HfO ₂), ako jednoduchý oxidový materiál so širokou šírkou pásma a vysokou dielektrickou konštantou, si v posledných rokoch získal širokú pozornosť v oblasti mikroelektroniky. Jeho jedinečné fyzikálne a chemické vlastnosti z neho robia silný kandidátsky materiál na nahradenie tradičných izolačných vrstiev oxidu kremičitého (SiO2), čo prináša nové príležitosti pre vývoj mikroelektronických zariadení.
Chemické vlastnosti
Oxid hafničitý je nerozpustný vo vode, kyseline chlorovodíkovej a kyseline dusičnej, ale je rozpustný v koncentrovanej kyseline sírovej a kyseline fluorovodíkovej. Táto chemická stabilita umožňuje oxidu hafničitému odolávať korózii spôsobenej rôznymi chemikáliami počas výrobného procesu mikroelektronických zariadení, čím sa zabezpečuje spoľahlivosť a stabilita zariadení.
Elektrické vlastnosti
Oxid hafničitý má vysokú dielektrickú konštantu, čo je jedna z kľúčových charakteristík pre jeho široké uplatnenie v oblasti mikroelektroniky. Vysoká dielektrická konštanta umožňuje oxidu hafničitého poskytovať rovnakú kapacitu ako oxid kremičitý pri tenšej hrúbke, čím sa účinne zmenšuje veľkosť tranzistorov a zlepšuje sa integrácia zariadenia. Oxid hafničitý okrem toho vykazuje nekonvenčné feroelektrické vlastnosti, čo prináša nádej na použitie ďalšej-generácie s vysokou{3}}hustotou, energeticky nezávislou feroelektrickou pamäťou-.
FAQ
Na čo sa oxid hafnium používa?
Oxid hafnium (HfO2) je definovaný ako materiál charakterizovaný vysokou dielektrickou konštantou, širokým pásmovým rozdielom a vynikajúcou tepelnou stabilitou, vďaka čomu je vhodný pre aplikácie v polovodičových zariadeniach, elektronike a optických povlakoch.
Je oxid hafnia toxický?
Účinky nadmernej expozície
Môže spôsobiť podráždenie, môže dôjsť k zápalu. Požitie môže spôsobiť určité nepohodlie. Hafnium sa považuje za relatívne netoxické -pre jeho slabú absorpciu v zažívacom trakte cicavcov.
Populárne Tagy: hafnium oxid powder cas 12055-23-1, dodávatelia, výrobcovia, továreň, veľkoobchod, kúpiť, cena, hromadne, na predaj