Ossido di afnio (HfO₂): Dielettrici ad alta k per chip, rivestimenti ottici, componenti ceramici avanzati
L'ossido di afnio (HfO₂) è una polvere cristallina bianca. L'ossido di afnio puro esiste in tre forme: una amorfa e due stati cristallini. L'ossido di afnio amorfo può essere ottenuto calcinando composti instabili come l'idrossido di afnio e l'ossicloruro di afnio a temperature inferiori a 400°C. Quando questo ossido di afnio viene ulteriormente riscaldato a 450–480°C, inizia a trasformarsi in un cristallo monoclinico. Il riscaldamento continuo a 1000–1650°C porta a un graduale aumento dei parametri reticolari e alla formazione di molecole tetrameriche di ossido di afnio. A 1700–1865°C, inizia la transizione in un sistema cristallino tetragonale.
Aree di applicazione
Serie di prodotti
Prodotto |
Codice prodotto |
Dati di sicurezza |
Dati tecnici |
Ossido di afnio 99,9% | ET-Hf-01 | Hafnium oxide.pdf | Hafnium Oxide HfO2 99.9.pdf |
Ossido di afnio 99,99% | ET-Hf-02 | Hafnium Oxide HfO2 99.99.pdf |
Parola di segnalazione | N/A |
Frasi di rischio | N/A |
Codici di pericolo | N/A |
Consigli di prudenza | N/A |
Punto di infiammabilità | Non applicabile |
Codici di rischio | N/A |
Consigli di sicurezza | N/A |
Numero RTECS | N/A |
Informazioni sul trasporto | NONH |
WGK Germania | 3 |
Specifiche di imballaggio
Informazioni sull'ossido di afnio
L'ossido di afnio (HfO₂) è un prodotto della separazione zirconio-afnio. Attualmente, solo gli Stati Uniti e la Francia producono ossido di afnio come sottoprodotto durante la produzione di zirconio di grado nucleare. La Cina ha sviluppato la capacità di produrre zirconio di grado nucleare in anticipo e può produrre piccole quantità di ossido di afnio. Tuttavia, la quantità di prodotto è scarsa e il prezzo è elevato. Essendo il principale prodotto chimico dell'afnio, viene tipicamente utilizzato come materiale per rivestimenti ottici. Quantità molto piccole stanno iniziando a essere testate in circuiti integrati ad alta efficienza. L'applicazione dell'ossido di afnio in settori di fascia alta deve ancora essere sviluppata.
Il biossido di afnio (HfO₂) è un ossido con una costante dielettrica relativamente alta. Come materiale dielettrico, HfO₂ è considerato un materiale ideale per sostituire i tradizionali strati dielettrici di SiO₂ nei transistor a effetto di campo grazie al suo elevato valore di costante dielettrica (~20), all'ampio band gap (~5,5 eV) e alla buona stabilità sui substrati di silicio. Quando le dimensioni dei dispositivi complementari a semiconduttore a ossido di metallo (CMOS) scendono al di sotto di 1μm, la tradizionale tecnologia dielettrica del gate al biossido di silicio causa problemi come l'aumento del riscaldamento del chip e l'esaurimento del polisilicio. Man mano che le dimensioni dei transistor si riducono, i dielettrici al biossido di silicio devono diventare sempre più sottili, ma la corrente di dispersione aumenta drasticamente a causa degli effetti quantistici quando lo spessore del dielettrico al biossido di silicio diminuisce. Pertanto, c'è un'urgente necessità di un materiale più fattibile per sostituire il biossido di silicio come dielettrico del gate. Il biossido di afnio è un materiale ceramico con un ampio band gap e un'elevata costante dielettrica che ha recentemente attirato una notevole attenzione nel settore, in particolare nella microelettronica, perché può sostituire il biossido di silicio (SiO₂) come strato isolante del gate nei transistor a effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo (MOSFET), i dispositivi principali dei circuiti integrati a base di silicio, per affrontare le limitazioni dimensionali delle tradizionali strutture SiO₂/Si negli attuali MOSFET.
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