Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. е един от най-опитните производители и доставчици на хафниев оксид на прах cas 12055-23-1 в Китай. Добре дошли в търговията на едро с висококачествен хафниев оксид на прах cas 12055-23-1 за продажба тук от нашата фабрика. Предлагат се добро обслужване и разумна цена.
Хафниев оксид на прах, химична формула HfO2. Молекулно тегло 210,49. Бял кубичен кристал. Относително тегло 9,68. Точка на топене 2758 ± 25 градуса. Точката на кипене е около 5400 градуса. Хафниевият диоксид от моноклинна система се трансформира в тетрагонална система в достатъчно кислородна атмосфера при 1475 ~ 1600 градуса. Неразтворим във вода и общи неорганични киселини, но бавно разтворим във флуороводородна киселина. Той реагира с гореща концентрирана сярна киселина или киселинен сулфат, за да образува хафниев сулфат [hf (SO4) 2]. След смесване с въглерод, той се нагрява и хлорира, за да образува хафниев тетрахлорид (hfcl4), реагира с калиев флуоросиликат, за да образува калиев флуорохафний (k2hff6), и реагира с въглерод, за да образува хафниев карбид HFC над 1500 градуса. Приготвя се чрез директно изгаряне при висока-температура на хафниев карбид, тетрахлорид, сулфид, борид, нитрид или хидратиран оксид.
|
Химическа формула |
HfO2 |
|
Точна маса |
212 |
|
Молекулно тегло |
210 |
|
m/z |
212 (100.0%), 210 (77.8%), 209 (53.0%), 211 (38.8%), 208 (15.0%) |
|
Елементен анализ |
Hf, 84,80; О, 15.20 |
Метод за получаване на цирконий с ниска-висока чистотахафниев оксид на прах, стъпките на метода са както следва:
(1) Пригответе квалифициран разтвор на хафниев сулфат: вземете хафниев оксид като суровина и след това го разтворете чрез алкално топене, разтваряне на солна киселина, кристализация, отстраняване на примеси, утаяване, филтриране, сушене и след това го разтворете чрез разтвор на сярна киселина. Коригирайте концентрацията на h+, концентрацията на HfO2 и разтвора на хафниев сулфат в разтвор на хафниев сулфат;
(2) Екстрагентът е направен от индустриален клас N235, смесен с индустриален клас a1416 и промишлен клас сулфониран керосин. Обемните фракции на всеки компонент на екстрагента са както следва: n235:20%, a1416:7%, сулфониран керосин: 73%. Горният екстрагент се използва за три{10}}етапна екстракция за отделяне на цирконий и хафний от захранваща течност с хафниев сулфат, за да се получи остатък от екстракция с ниско съдържание на циркониев хафниев сулфат.
(3) След три-етапна екстракция, остатъкът от екстракцията с нисък циркониев хафниев сулфат се утаява последователно с амоняк, изплаква се, изсушава се, излугва се със солна киселина, кристализира и се пречиства, утаява се с амоняк, изплаква се, изсушава се и се калцинира, за да се получат продукти от циркониев хафниев оксид с висока-ниска чистота.
Хафниев оксид на прах, като прост оксиден материал с широка ширина на лентата, висока диелектрична константа и характеристики на фероелектричество, има широки перспективи за приложение в областта на микроелектрониката. Като материал с високо-k диелектричен слой, той може ефективно да подобри работата на транзисторите, да намали размера на устройството и да намали консумацията на енергия; Като фероелектричен материал за памет, той носи нови възможности за разработването на следващо поколение енергонезависима памет. Приложенията в областта на микроелектрониката обаче също са изправени пред някои технически предизвикателства, като контрол на фазовия преход, проблеми с интерфейса, техники за допинг и процеси на подготовка. Чрез непрекъснати технологични иновации и изследвания се очаква тези предизвикателства да бъдат решени.
Предистория на приложението в областта на микроелектрониката
Ограничения на традиционния изолационен слой от силициев диоксид
В традиционните микроелектронни устройства силициевият диоксид се използва като материал за изолационния слой на затвора. Въпреки това, с непрекъснатото развитие на полупроводниковата технология, размерът на транзисторите непрекъснато се свива и дебелината на изолационния слой от силициев диоксид постепенно се доближава до физическия си предел. Когато дебелината на диелектрика на затвора от силициев диоксид намалее до известна степен, ситуацията на изтичане на портата значително ще се увеличи, което води до намаляване на производителността на транзистора и увеличаване на консумацията на енергия.
Предимства като алтернативен материал
Появата нахафниев оксид на прахосигурява ефективен начин за решаване на горните проблеми. В сравнение със силициевия диоксид, хафниевият диоксид има по-висока диелектрична константа и може да осигури същия капацитет при по-малка дебелина, като ефективно намалява размера на транзисторите. Междувременно хафниевият диоксид има изключително висока съвместимост с процесите на интегрални схеми и може лесно да бъде интегриран в съществуващи микроелектронни производствени процеси. Освен това фероелектричните свойства на хафниевия диоксид предоставят нови възможности за приложението му в енергонезависима памет и други области.
Специфични приложения на хафниевия диоксид в областта на микроелектрониката
Високо к диелектричен слой материал
(1) Подобрете производителността на транзистора
Хафниевият диоксид се използва широко в полупроводникови устройства за производство на високо-k диелектрични слоеве, заменяйки традиционните SiO ₂ изолационни слоеве на затвора. Високо{2}}k диелектричният слой може ефективно да намали утечката на затвора, да подобри управляващия ток и скоростта на превключване на транзистора и значително да подобри производителността на транзистора. Например, когато Intel представи 65 нанометровия производствен процес.
Въпреки че бяха положени всички усилия да се намали дебелината на диелектрика на затвора от силициев диоксид до 1,2 нанометра, трудността на консумацията на енергия и разсейването на топлината се увеличи, когато транзисторът беше намален до атомен размер, което доведе до загуба на ток и ненужна топлинна енергия и ситуацията с изтичане значително се увеличи. За да разреши този проблем, Intel използва по-дебели материали с високо -K (базирани на хафний материали) като диелектрици на затвора вместо силициев диоксид, като успешно намалява изтичането с повече от 10 пъти.
(2) Намалете размера на устройството
С непрекъснатото развитие на усъвършенстваните процесни възли, микроелектронните устройства имат все по-високи изисквания за размер. Високата диелектрична константа на хафниевия диоксид му позволява да осигури достатъчен капацитет при по-малки дебелини, като по този начин отговаря на търсенето на непрекъснато намаляващи размери на устройството. В сравнение с предишното поколение 65 нанометрова технология, 45 нанометровият процес, използващ хафниев диоксид като диелектрик на затвора, увеличава плътността на транзисторите почти 2 пъти, което позволява увеличаване на общия брой транзистори или намаляване на размера на процесора.
(3) Намалете консумацията на енергия
Прилагането на високо{0}}k диелектричен слой от хафниев диоксид може също ефективно да намали консумацията на енергия от микроелектронни устройства. Чрез намаляване на изтичането на затвора и увеличаване на скоростта на превключване на транзисторите, хафниевият диоксид може да намали загубата на енергия по време на работа на устройството, да удължи живота на батерията и да подобри енергийната ефективност на оборудването.
Фероелектрични материали с памет
(1) Откриване и перспективи за приложение на фероелектричеството
През 2011 г. екипът за научноизследователска и развойна дейност на стартъпа за електронни материали NaMLab, основан от Qimonda Semiconductor Company и Дрезденския технологичен университет в Германия, подготви тънки филми HfO ₂, легирани със силициев диоксид с дебелина по-малка от 10 nm чрез технология за отлагане на атомни слоеве, и наблюдава уникалната верига на хистерезис на фероелектрични материали за първи път в експерименти. Това откритие постави основата за приложението на хафниевия диоксид в областта на фероелектричната памет. Фероелектричната памет има предимствата на не-независима, висока-скорост на четене и запис и ниска консумация на енергия и се счита за важна посока на развитие за следващото поколение памет.
(2) Принцип на работа на фероелектричната памет
Фероелектричната памет използва фероелектричеството на фероелектричните материали за съхраняване и четене на данни. Фероелектричните материали имат характеристики на спонтанна поляризация и посоката на поляризацията може да бъде обърната под действието на външно електрическо поле. В фероелектричната памет посоката на поляризация на фероелектричните материали се променя чрез прилагане на различни електрически полета за представяне на различни състояния на данни (като "0" и "1"). Благодарение на стабилното поляризационно състояние на фероелектричните материали дори след отстраняване на външно електрическо поле, фероелектричната памет има не-летливи свойства.
(3) Предимства на фероелектричната памет с хафниев диоксид
В сравнение с традиционните фероелектрични материали, фероелектричната памет от хафниев диоксид има следните предимства:
Добра съвместимост с CMOS технологията: Хафниевият диоксид може лесно да се интегрира в съществуващите CMOS производствени процеси, намалявайки производствените разходи и трудността на процеса.
Малък размер: Хафниевият диоксид може да постигне фероелектричество при по-малки дебелини, което е от полза за намаляване на размера на паметта и подобряване на интеграцията.
Стабилна производителност: Хафниевият диоксид има добра химическа и термична стабилност, която може да поддържа стабилна производителност в тежки среди и да подобри надеждността на паметта.
(4) Напредък на изследванията и статус на приложението
През последните години беше постигнат значителен напредък в изследването на фероелектричеството на хафниевия диоксид. Вече има компании в чужбина, които са произвели прототипи на устройства за фероелектрична памет, базирана на HfO2 -.
И няколко компании планират разработването на три{0}}измерни интегрални логически схеми.
В областта на фундаменталните научни изследвания има нарастващо количество работа върху фероелектричеството на HfO2 и произходът, структурният фазов преход, производството на устройства и енергийните приложения на неговото фероелектричество са основните изследователски направления. Понастоящем обаче фероелектричната памет от хафниев диоксид е все още в изследователски и експериментален етап и все още има известно разстояние до широкомащабни-комерсиални приложения.
Други приложения на микроелектронни устройства
(1) Диелектрична керамика
Може да се използва и за производство на диелектрична керамика, която играе изолационна, филтрираща и други роли в микроелектронните устройства. Неговата висока диелектрична константа и отличните изолационни характеристики позволяват на диелектричната керамика да поддържа добра производителност в тежки среди като висока честота и висока температура, подобрявайки надеждността и стабилността на микроелектронните устройства.
(2) Микрокондензатори
В микроелектронните схеми кондензаторите са важен компонент. Хафниевият диоксид може да се използва за производство на микрокондензатори, осигуряващи стабилни стойности на капацитет за вериги. В сравнение с традиционните кондензаторни материали, микрокондензаторите от хафниев диоксид имат предимства като малък обем, голяма стойност на капацитета и стабилна производителност, които са от полза за подобряване на интеграцията и производителността на схемите.
(3) Материали за покритие
Има добра устойчивост на износване и устойчивост на корозия и може да се използва като материал за покритие за производство на микроелектронни устройства. Например, покриването на слой от хафниев диоксид върху повърхността на полупроводников чип може да защити чипа от външна ерозия на околната среда, да подобри надеждността и експлоатационния живот на чипа.
В бъдеще, с нарастващото търсене на устройства с по-висока производителност и по-малък размер в полупроводниковата индустрия, както и бързото развитие на нова енергия, оптоелектронни технологии и опазване на околната среда, приложението в областта на микроелектрониката ще продължи да се разширява и задълбочава, като има важен принос за насърчаване на развитието на микроелектронните технологии.
Микроелектронната технология, като ядрото на съвременните информационни технологии, играе решаваща роля за насърчаване на социалния прогрес и икономическото развитие. Изборът на диелектрични материали е от решаващо значение в процеса на производство на микроелектронни устройства, тъй като пряко влияе върху производителността, размера и консумацията на енергия на устройствата. Хафниевият диоксид (HfO ₂), като прост оксиден материал с широк обхват и висока диелектрична константа, получи широко внимание в областта на микроелектрониката през последните години. Неговите уникални физични и химични свойства го правят мощен кандидат материал за замяна на традиционните изолационни слоеве от силициев диоксид (SiO2), носейки нови възможности за разработването на микроелектронни устройства.
Химични свойства
Хафниевият диоксид е неразтворим във вода, солна киселина и азотна киселина, но е разтворим в концентрирана сярна киселина и флуороводородна киселина. Тази химическа стабилност позволява на хафниевия диоксид да устои на корозия от различни химикали по време на производствения процес на микроелектронни устройства, гарантирайки надеждността и стабилността на устройствата.
Електрически свойства
Хафниевият диоксид има висока диелектрична константа, което е една от ключовите характеристики за широкото му приложение в областта на микроелектрониката. Високата диелектрична константа позволява на хафниевия диоксид да осигури същия капацитет като силициевия диоксид при по-тънка дебелина, като ефективно намалява размера на транзисторите и подобрява интеграцията на устройството. Освен това хафниевият диоксид проявява неконвенционални фероелектрични характеристики, носейки надежда за приложението на следващо-поколение с висока-плътност, не-летлива фероелектрична памет.
ЧЗВ
За какво се използва хафниев оксид?
Хафниевият оксид (HfO2) се определя като материал, характеризиращ се с висока диелектрична константа, широка забранена лента и отлична термична стабилност, което го прави подходящ за приложения в полупроводникови устройства, електроника и оптични покрития.
Токсичен ли е хафниевият оксид?
Ефекти от прекомерно излагане
Може да предизвика дразнене, може да възникне възпаление. Поглъщането може да причини известен дискомфорт. Хафният се счита за относително нетоксичен поради слабото му усвояване в храносмилателния тракт на бозайниците.
Популярни тагове: хафниев оксид на прах cas 12055-23-1, доставчици, производители, фабрика, търговия на едро, купуване, цена, насипно състояние, за продажба