Tlenek hafnu
Właściwości
Wzór chemiczny: HfO₂
Nazwa: tlenek hafnu(IV) / tlenek hafnu
Nr CAS: 12055-23-1
Masa molowa: 210,49 g/mol
Gęstość: 9,68 g/cm³
Temperatura topnienia: ok. 2758 °C
Temperatura wrzenia: ok. 5400 °C
Kolor: biały
Postać: drobny proszek lub gęsty materiał spiekany
Stała dielektryczna: ok. 25
Przerwa energetyczna: ok. 5,3-5,7 eV
Współczynnik załamania światła: ok. 2,1
Tlenek hafnu (HfO₂) jest związkiem nieorganicznym i jednym z ważnych dielektryków high-k stosowanych w nowoczesnej technice półprzewodnikowej. Materiał znajduje również zastosowanie w zaawansowanych systemach ceramicznych przeznaczonych do pracy w wysokich temperaturach. Występuje jako drobny, bezwonny biały proszek lub gęsty spiek i charakteryzuje się wyjątkowo wysoką stabilnością termiczną.
W temperaturze pokojowej HfO₂ krystalizuje głównie w strukturze jednoskośnej. Przy wyższych temperaturach przechodzi w fazę tetragonalną od około 1700 °C, a następnie w fazę regularną przy jeszcze wyższych temperaturach. Tlenek hafnu jest chemicznie bardzo obojętny i praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, środowisku alkoholowym oraz większości kwasów. Rozpuszcza się między innymi w kwasie fluorowodorowym oraz stężonym gorącym kwasie siarkowym.
Jedną z kluczowych właściwości tlenku hafnu jest wysoka stała dielektryczna wynosząca około 25 oraz szeroka przerwa energetyczna około 5,3-5,7 eV. Takie połączenie właściwości umożliwia stosowanie HfO₂ w bardzo cienkich warstwach izolacyjnych tranzystorów polowych, gdzie wymagane są niskie prądy upływu i wysoka pojemność.
Tlenek hafnu posiada również wysoki współczynnik załamania światła wynoszący około 2,1 oraz dobrą przezroczystość optyczną od bliskiego nadfioletu do średniej podczerwieni. Dzięki temu znajduje zastosowanie w filtrach interferencyjnych, zwierciadłach laserowych i zaawansowanych powłokach wielowarstwowych.
Przemysłowa produkcja HfO₂ może odbywać się poprzez termiczny rozkład azotanu lub szczawianu hafnu. Do nanoszenia funkcjonalnych cienkich warstw w mikroelektronice stosuje się również metodę osadzania warstw atomowych ALD z wykorzystaniem lotnych prekursorów hafnu.
Hafn i jego związki mają szczególne znaczenie w mikroelektronice, powłokach optycznych, ceramice specjalnej, sensorach oraz technologiach wysokotemperaturowych. Chcą Państwo kupić tlenek hafnu? Auremo udziela informacji o dostępnych stopniach czystości, formach dostawy i warunkach zamówienia. Hafn cena odnosi się przede wszystkim do czystego metalu, natomiast tlenek hafnu cena zależy od czystości, formy materiału i wielkości zamówienia.
Zalety
• Wysoka stała dielektryczna do zastosowań high-k
• Ograniczenie prądów upływu w cienkich warstwach izolacyjnych
• Wyjątkowo wysoka stabilność termiczna
• Temperatura topnienia około 2758 °C
• Szeroka przerwa energetyczna około 5,3-5,7 eV
• Wysoki współczynnik załamania światła około 2,1
• Dobra przezroczystość optyczna od bliskiego UV do średniej podczerwieni
• Wysoka odporność chemiczna
Obszary zastosowania
• Dielektryki high-k w mikroelektronice
• Układy scalone, procesory CPU i GPU
• Struktury DRAM i RRAM
• Tranzystory polowe
• Optyczne filtry interferencyjne
• Zwierciadła laserowe
• Powłoki antyrefleksyjne
• Ceramika specjalna i ogniotrwała
• Powłoki barierowe cieplne
• Tygle do wysokoczystych syntez
• Ceramika narzędziowa
• Materiały pochłaniające neutrony
• Funkcjonalne cienkowarstwowe czujniki gazowe
Auremo oferuje tlenek hafnu oraz inne wysokoczyste materiały specjalistyczne do zastosowań przemysłowych i zaawansowanych technologii. W przypadku pytań dotyczących HfO₂, dostępnych stopni czystości, form dostawy lub warunków zamówienia prosimy o bezpośredni kontakt.
