Дихлорсилан
 | |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК Дихлорсилан [1] | |||
| Другие имена Силилена дихлорид | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol ) | |||
| Сокращения | DCS [ нужна ссылка ] | ||
| ХимическийПаук | |||
| Информационная карта ECHA | 100.021.717 | ||
| Номер ЕС |
| ||
| МеШ | дихлорсилан | ||
ПабХим CID | |||
| номер РТЭКС |
| ||
| Число | 2189 | ||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| СиХ 2 кл. 2 | |||
| Молярная масса | 101.007 g mol −1 | ||
| Появление | Бесцветный газ | ||
| Плотность | 4,228 г см −3 | ||
| Температура плавления | -122 ° C (-188 ° F; 151 К) | ||
| Точка кипения | 8 °С; 46 °Ф; 281 К при 101 кПа | ||
| Реагирует | |||
| Давление пара | 167,2 кПа (при 20 °С) | ||
| Термохимия | |||
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 286,72 Дж.К. −1 моль −1 | ||
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | −320,49 кДж моль −1 | ||
| Опасности | |||
| СГС Маркировка : | |||
   | |||
| Опасность | |||
| Х220 , Х250 , Х280 , Х314 , Х330 | |||
| П210 , П261 , П305+П351+П338 , П310 , П410+П403 | |||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| точка возгорания | -37 ° C (-35 ° F; 236 К) | ||
| 55 ° C (131 ° F; 328 К) [2] | |||
| Взрывоопасные пределы | 4.1–99% | ||
| Паспорт безопасности (SDS) | inchem.org | ||
| Родственные соединения | |||
Родственные хлорсиланы | Монохлорсилан Трихлорсилан | ||
Родственные соединения | дихлорметан | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Дихлорсилан , или DCS, как его обычно называют, представляет собой химическое соединение с формулой H 2 SiCl 2 . При основном использовании его смешивают с аммиаком (NH 3 ) в камерах LPCVD для выращивания нитрида кремния при обработке полупроводников. Более высокая концентрация DCS·NH 3 (т.е. 16:1) обычно приводит к образованию с меньшим напряжением нитридных пленок .
История
[ редактировать ]Дихлорсилан был первоначально получен Стоком и Сомиески реакцией SiH 4 с хлористым водородом . Дихлорсилан реагирует с водяным паром с образованием мономерного просилоксана : SiH 2 Cl 2 + H 2 O → SiH 2 O + 2 HCl Мономер быстро полимеризуется при конденсации или в растворе. [3]
Реакции и образование
[ редактировать ]Большая часть дихлорсилана является побочным продуктом реакции HCl с кремнием, реакции, предназначенной для получения трихлорсилана .
Диспропорционирование трихлорсилана является предпочтительным путем. [4]
- 2 SiHCl 3 ⇌ SiCl 4 + SiH 2 Cl 2
Гидролиз
[ редактировать ]Сток и Сомиски завершили гидролиз дихлорсилана, приведя раствор H 2 SiCl 2 в бензоле в кратковременный контакт с большим избытком воды. [3] [5] Масштабный гидролиз был проведен в смешанной системе растворителей эфир/алкан при 0°C, что дало смесь летучих и нелетучих [H 2 SiO] n . Фишер и Кигсманн попытались провести гидролиз дихлорсилана в гексане, используя NiCl 2 ⋅6H 2 O в качестве источника воды, но система потерпела неудачу. [3] Однако они завершили гидролиз, используя разбавленный Et 2 O/CCl 4 при -10°C. Целью завершения гидролиза дихлорсилана является сбор концентрированных продуктов гидролиза, перегонка раствора и получение раствора олигомеров [H 2 SiO] n в дихлорметане. [3] Этими методами были получены циклические полисилоксаны.
Другой целью гидролиза дихлорсилана является получение линейных полисилоксанов, и это можно осуществить множеством различных сложных методов. [5] Гидролиз дихлорсилана в диэтиловом эфире, дихлорметане или пентане дает циклические и линейные полисилоксаны. [5]
Разложение
[ редактировать ]Су и Шлегал исследовали разложение дихлорсилана с помощью теории переходного состояния (TST) с использованием расчетов на уровне G2. Виттбродт и Шлегель работали над этими расчетами и улучшили их с помощью метода QCISD(T). [6] Первичными продуктами разложения этим методом были определены: SiCl2 и SiClH. [6]
Ультраочистка
[ редактировать ]Дихлорсилан должен быть ультраочищенным и концентрированным, чтобы его можно было использовать в производстве полупроводников. [4] эпитаксиальные слои кремния, которые используются в микроэлектронике. Наращивание слоев кремния приводит к образованию толстых эпитаксиальных слоев, что создает прочную структуру. [4]
Преимущество использования
[ редактировать ]Дихлорсилан используется в качестве исходного материала для полупроводниковых кремниевых слоев, используемых в микроэлектронике. Его используют потому, что он разлагается при более низкой температуре и имеет более высокую скорость роста кристаллов кремния. [4]
Угрозы безопасности
[ редактировать ]Это химически активный газ, который легко гидролизуется и самовоспламеняется на воздухе. Дихлорсилан также очень токсичен, и при любом эксперименте с использованием этого химического вещества необходимо принимать профилактические меры. [7] Опасности для безопасности также включают раздражение кожи и глаз, а также вдыхание. [8]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «nchem.403-comp13 — Обзор соединений» . Пабхим соединение . США: Национальный центр биотехнологической информации. 27 марта 2005 г. Идентификаторы и соответствующие записи . Проверено 30 ноября 2011 г.
- ^ «Добро пожаловать в новую Газовую энциклопедию» . 15 декабря 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д Сейферт Д., Прюд'Омм К., Уайзман Г. Циклические полисилоксаны в результате гидролиза дихлорсилана, Неорганическая химия, 22, 2163-2167.
- ^ Jump up to: а б с д Воротынцев В., Мочалов Г., Колотилова М. Кинетика выделения дихлорсиланов из смеси хлорсиланов дистилляцией с использованием регулярной насадки, Теоретические основы химической технологии, 38(4), 355-359
- ^ Jump up to: а б с Сейферт Д., Прюд'Хомм К., Линейные полисилоксаны из дихлорсилана, Неорганическая химия, 23, 4412-4417.
- ^ Jump up to: а б Уолч С., Датео К., Пути и скорость термического разложения силана, хлорсилана, дихлорсилана и трихлорсилана, Журнал физической химии, 105, 2015–2022 гг.
- ^ Воротынцев В., Мочалов Г., Колотилова, Волкова Е. Газохроматографическое и масс-спектрометрическое определение примесных углеводородов в хлорорганических соединениях и дихлорсилане, Журнал аналитической химии, 61 (9), 883-888
- ^ Паспорт безопасности материала Praxair (2007 г.)
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Паспорт безопасности дихлорсилана от Praxair®