氧化铪及其结构和应用
氧化铪及其结构和应用
氧化铪 是式 HfO2 的无机化合物。这种无色固体也称为铪，是最常见和最稳定的铪化合物之一。它是一种带隙为 5.3 ~ 5.7 eV 的电气隔离器。 二氧化铪 在某些制备铪金属的过程中是中间体。
氧化铪的结构和应用
氧化铪 是相当惰性的。与浓硫酸、强碱等强酸反应。它在氢氟酸中缓慢溶解，生成氟铪酸阴离子。在高温下，在石墨或四氯化碳存在下与氯反应生成四氯化铪。
HfO2 采用与氧化锆相同的结构（ZrO2 ）。不同于 TiO2 ，其中包括所有相中的六维钛，氧化锆和铪由七配位金属中心组成。实验观察到多种晶相，包括立方晶相（Fm-3m）、四方晶相（P42/nmc）、单斜晶相（P21/c）和正交晶相（Pbca和Pnma）。
众所周知，铪可以在很宽的压力和温度范围内采用另外两个正交亚稳相（空间群 Pca21 和 Pmn21），这大概是最近在铪薄膜。
氧化铪薄膜 ，用于现代半导体器件，通常以非晶结构沉积（通常通过原子层沉积）。非晶结构的可能优势促使研究人员结合氧化铪 用硅（形成铪硅酸盐）或用铝，这被证明可以提高氧化物的结晶温度。铪。
Hafnia 采用与氧化锆 (ZrO2) 相同的结构。与在所有相中都包含六维 Ti 的 TiO2 不同，氧化锆和氧化铪由七配位金属中心组成。实验观察到多种晶相，包括立方晶相(Fm-3m)、四方晶相(P42/nmc)、单斜晶相(P21/c)和斜方晶相(Pbca和Pnma)。
众所周知，铪可以在很宽的压力和温度范围内采用另外两个正交亚稳相（空间群 Pca21 和 Pmn21），这大概是最近在铪薄膜。
氧化铪薄膜 ，用于现代半导体器件，通常以非晶结构沉积（通常通过原子层沉积）。无定形结构的可能优势促使研究人员将氧化铪与硅（形成铪硅酸盐）或铝结合，事实证明这可以提高氧化物的结晶温度。铪。
Hafnia 用于光学涂层，并作为 DRAM 电容器和高级金属氧化物半导体器件中的高 K 电介质。 氧化铪 2007年由英特尔推出，用于取代氧化硅作为场效应晶体管的栅极绝缘体。
晶体管的优势在于它们的高介电常数：HfO2 的介电常数是 SiO2 的 4-6 倍。介电常数和其他性能取决于沉积方法、材料的成分和微观结构。
氧化铪
近年来，氧化铪 作为阻性开关存储器和兼容 CMOS 的铁电存储器的可能候选者正在引起额外的兴趣。
因为它的熔点很高 , 铪也用作热电偶等设备的绝缘材料中的耐火材料，它可以在高达 2500°C的温度下工作 .
二氧化铪的多层薄膜， 二氧化硅和其他材料已被开发用于建筑物的被动冷却。这些薄膜反射太阳光并以穿过地球大气层的波长辐射热量，并且在相同条件下可以使温度比周围材料低几度。
结论：
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