Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. là một trong những nhà sản xuất và cung cấp bột oxit hafnium cas 12055-23-1 giàu kinh nghiệm nhất tại Trung Quốc. Chào mừng bạn đến bán buôn bột oxit hafnium chất lượng cao số lượng lớn cas 12055-23-1 để bán tại đây từ nhà máy của chúng tôi. Dịch vụ tốt và giá cả hợp lý có sẵn.
Bột oxit Hafni, công thức hóa học HfO2. Trọng lượng phân tử 210,49. Tinh thể khối màu trắng. Trọng lượng riêng 9,68. Điểm nóng chảy 2758 ± 25 độ. Điểm sôi là khoảng 5400 độ. Hafnium dioxide của hệ monoclinic được chuyển thành hệ tứ giác trong môi trường đủ oxy ở 1475 ~ 1600 độ. Không hòa tan trong nước và axit vô cơ nói chung, nhưng hòa tan chậm trong axit hydrofluoric. Nó phản ứng với axit sulfuric đậm đặc nóng hoặc axit sunfat để tạo thành hafni sunfat [hf (SO4) 2]. Sau khi trộn với carbon, nó được đun nóng và clo hóa để tạo thành hafnium tetrachloride (hfcl4), phản ứng với kali fluorosilicate để tạo thành kali fluorohafnium (k2hff6) và phản ứng với carbon để tạo thành hafnium cacbua HFC trên 1500 độ. Nó được điều chế bằng cách đốt trực tiếp{21}ở nhiệt độ cao hafnium cacbua, tetraclorua, sunfua, borua, nitrua hoặc oxit ngậm nước.
|
Công thức hóa học |
HfO2 |
|
Khối lượng chính xác |
212 |
|
Trọng lượng phân tử |
210 |
|
m/z |
212 (100.0%), 210 (77.8%), 209 (53.0%), 211 (38.8%), 208 (15.0%) |
|
Phân tích nguyên tố |
Hf, 84,80; Ồ, 15:20 |
Phương pháp điều chế zirconi có độ tinh khiết cao-có độ tinh khiết thấpbột oxit hafni, các bước thực hiện phương pháp như sau:
(1) Chuẩn bị dung dịch hafnium sulfate đủ tiêu chuẩn: lấy hafnium oxit làm nguyên liệu thô, sau đó hòa tan nó bằng cách nấu chảy kiềm, hòa tan axit clohydric, kết tinh, loại bỏ tạp chất, kết tủa, lọc, sấy khô, sau đó hòa tan bằng dung dịch axit sulfuric. Điều chỉnh nồng độ h+, nồng độ HfO2 và dung dịch hafni sunfat trong dung dịch hafni sunfat;
(2) Chất chiết được làm bằng loại công nghiệp N235 kết hợp với loại công nghiệp a1416 và dầu hỏa sulfonated cấp công nghiệp. Tỷ lệ thể tích của từng thành phần của chất chiết như sau: n235:20%, a1416:7%, dầu hỏa sulfonated: 73%. Chất chiết ở trên được sử dụng để chiết ba{10}giai đoạn nhằm tách zirconium và hafnium khỏi chất lỏng cấp hafnium sulfate để thu được cặn chiết xuất zirconium hafnium sulfate thấp.
(3) Sau ba-giai đoạn chiết, cặn của quá trình chiết xuất hafnium sulfat zirconium thấp lần lượt được kết tủa bằng amoniac, rửa sạch, làm khô, lọc bằng axit clohydric, kết tinh và tinh chế, kết tủa bằng amoniac, rửa sạch, sấy khô và nung để thu được-các sản phẩm oxit zirconium hafnium có độ tinh khiết cao.
Bột oxit Hafni, như một vật liệu oxit đơn giản có dải rộng, hằng số điện môi cao và đặc tính sắt điện, có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực vi điện tử. Là vật liệu lớp điện môi có độ-k cao, nó có thể cải thiện hiệu suất của bóng bán dẫn, giảm kích thước thiết bị và giảm mức tiêu thụ điện năng một cách hiệu quả; Là vật liệu bộ nhớ sắt điện, nó mang đến những cơ hội mới để phát triển thế hệ bộ nhớ bất biến tiếp theo. Tuy nhiên, các ứng dụng trong lĩnh vực vi điện tử cũng phải đối mặt với một số thách thức kỹ thuật, chẳng hạn như điều khiển chuyển pha, các vấn đề về giao diện, kỹ thuật doping và quy trình chuẩn bị. Thông qua nghiên cứu và đổi mới công nghệ liên tục, những thách thức này dự kiến sẽ được giải quyết.
Nền tảng ứng dụng trong lĩnh vực vi điện tử
Hạn chế của lớp cách nhiệt cổng silicon dioxide truyền thống
Trong các thiết bị vi điện tử truyền thống, silicon dioxide đã được sử dụng làm vật liệu lớp cách điện cổng. Tuy nhiên, với sự phát triển không ngừng của công nghệ bán dẫn, kích thước của bóng bán dẫn không ngừng bị thu hẹp và độ dày của lớp cách điện cổng silicon dioxide đang dần tiến đến giới hạn vật lý. Khi độ dày của chất điện môi cổng silicon dioxide giảm đến một mức nhất định, tình trạng rò rỉ cổng sẽ tăng lên đáng kể, dẫn đến giảm hiệu suất của bóng bán dẫn và tăng mức tiêu thụ điện năng.
Ưu điểm của vật liệu thay thế
Sự xuất hiện củabột oxit hafniđưa ra giải pháp hữu hiệu để giải quyết các vấn đề trên. So với silicon dioxide, hafnium dioxide có hằng số điện môi cao hơn và có thể cung cấp cùng điện dung ở độ dày mỏng hơn, giúp giảm kích thước của bóng bán dẫn một cách hiệu quả. Trong khi đó, hafnium dioxide có khả năng tương thích cực cao với các quy trình mạch tích hợp và có thể dễ dàng tích hợp vào các quy trình sản xuất vi điện tử hiện có. Ngoài ra, đặc tính sắt điện của hafnium dioxide mang đến những khả năng mới cho ứng dụng của nó trong bộ nhớ không biến đổi và các lĩnh vực khác.
Các ứng dụng cụ thể của hafnium dioxide trong lĩnh vực vi điện tử
Vật liệu lớp điện môi cao k
(1) Cải thiện hiệu suất bóng bán dẫn
Hafnium dioxide được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị bán dẫn để sản xuất các lớp điện môi-k cao, thay thế các lớp cách điện cổng SiO ₂ truyền thống. Lớp điện môi-k cao có thể giảm rò rỉ cổng một cách hiệu quả, cải thiện dòng điện dẫn động và tốc độ chuyển mạch của bóng bán dẫn, đồng thời nâng cao đáng kể hiệu suất của bóng bán dẫn. Ví dụ: khi Intel giới thiệu quy trình sản xuất 65 nanomet.
Mặc dù đã cố gắng hết sức để giảm độ dày của lớp điện môi cổng silicon dioxide xuống 1,2 nanomet, nhưng khó khăn về tiêu thụ điện năng và tản nhiệt tăng lên khi bóng bán dẫn giảm kích thước nguyên tử, dẫn đến lãng phí dòng điện và năng lượng nhiệt không cần thiết, đồng thời tình trạng rò rỉ tăng lên đáng kể. Để giải quyết vấn đề này, Intel đã sử dụng vật liệu K-cao dày hơn (vật liệu dựa trên hafnium) làm chất điện môi cổng thay vì silicon dioxide, giảm rò rỉ thành công hơn 10 lần.
(2) Giảm kích thước thiết bị
Với sự tiến bộ không ngừng của các nút quy trình tiên tiến, các thiết bị vi điện tử có yêu cầu ngày càng cao về kích thước. Hằng số điện môi cao của hafnium dioxide cho phép nó cung cấp đủ điện dung ở độ dày mỏng hơn, do đó đáp ứng nhu cầu về kích thước thiết bị thu nhỏ liên tục. So với thế hệ công nghệ 65 nanomet trước đây, quy trình 45 nanomet sử dụng hafnium dioxide làm chất điện môi cổng tăng mật độ bóng bán dẫn lên gần 2 lần, cho phép tăng tổng số bóng bán dẫn hoặc giảm kích thước bộ xử lý.
(3) Giảm mức tiêu thụ điện năng
Việc áp dụng lớp điện môi hafnium dioxide high{0}}k cũng có thể giảm mức tiêu thụ điện năng của các thiết bị vi điện tử một cách hiệu quả. Bằng cách giảm rò rỉ cổng và tăng tốc độ chuyển mạch của bóng bán dẫn, hafnium dioxide có thể giảm tổn thất năng lượng trong quá trình vận hành thiết bị, kéo dài tuổi thọ pin và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của thiết bị.
Vật liệu bộ nhớ sắt điện
(1) Triển vọng khám phá và ứng dụng sắt điện
Năm 2011, nhóm R&D của công ty khởi nghiệp vật liệu điện tử NaMLab do Công ty bán dẫn Qimonda và Đại học công nghệ Dresden ở Đức thành lập đã chuẩn bị các màng mỏng HfO ₂ được pha tạp silicon dioxide với độ dày dưới 10 nm thông qua công nghệ lắng đọng lớp nguyên tử và lần đầu tiên quan sát thấy vòng trễ độc đáo của vật liệu sắt điện trong các thí nghiệm. Khám phá này đã đặt nền móng cho việc ứng dụng hafnium dioxide trong lĩnh vực bộ nhớ sắt điện. Bộ nhớ sắt điện có các ưu điểm là đọc và ghi không biến động,-tốc độ cao, tiêu thụ điện năng thấp và được coi là hướng phát triển quan trọng cho thế hệ bộ nhớ tiếp theo.
(2) Nguyên lý làm việc của bộ nhớ sắt điện
Bộ nhớ sắt điện sử dụng tính chất sắt điện của vật liệu sắt điện để lưu trữ và đọc dữ liệu. Vật liệu sắt điện có đặc tính phân cực tự phát và hướng phân cực có thể bị đảo ngược dưới tác dụng của điện trường bên ngoài. Trong bộ nhớ sắt điện, hướng phân cực của vật liệu sắt điện được thay đổi bằng cách áp dụng các điện trường khác nhau để thể hiện các trạng thái dữ liệu khác nhau (chẳng hạn như "0" và "1"). Do trạng thái phân cực ổn định của vật liệu sắt điện ngay cả sau khi loại bỏ điện trường bên ngoài, bộ nhớ sắt điện có các đặc tính không{5}}dễ bay hơi.
(3) Ưu điểm của bộ nhớ sắt điện hafnium dioxide
So với vật liệu sắt điện truyền thống, bộ nhớ sắt điện hafnium dioxide có những ưu điểm sau:
Khả năng tương thích tốt với công nghệ CMOS: Hafnium dioxide có thể dễ dàng tích hợp vào các quy trình sản xuất CMOS hiện có, giảm chi phí sản xuất và khó khăn trong quy trình.
Kích thước nhỏ: Hafnium dioxide có thể đạt được tính sắt điện ở độ dày mỏng hơn, điều này có lợi cho việc giảm kích thước bộ nhớ và cải thiện khả năng tích hợp.
Hiệu suất ổn định: Hafnium dioxide có độ ổn định hóa học và nhiệt tốt, có thể duy trì hiệu suất ổn định trong môi trường khắc nghiệt và cải thiện độ tin cậy của bộ nhớ.
(4) Tiến độ nghiên cứu và tình trạng ứng dụng
Trong những năm gần đây, nghiên cứu về tính sắt điện của hafnium dioxide đã đạt được tiến bộ đáng kể. Hiện đã có các công ty ở nước ngoài sản xuất thiết bị nguyên mẫu cho bộ nhớ sắt điện dựa trên HfO2 -.
Và một số công ty đang tiến hành phát triển mạch logic tích hợp ba chiều.
Trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học cơ bản, ngày càng có nhiều nghiên cứu về tính sắt điện của HfO2, và nguồn gốc, sự chuyển pha cấu trúc, chế tạo thiết bị và ứng dụng năng lượng của tính sắt điện của nó là những hướng nghiên cứu chính. Tuy nhiên, bộ nhớ sắt điện hafnium dioxide hiện vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm và vẫn còn một khoảng cách nhất định để có thể ứng dụng thương mại quy mô lớn-.
Các ứng dụng khác của thiết bị vi điện tử
(1) Gốm điện môi
Nó cũng có thể được sử dụng để sản xuất gốm sứ điện môi, có tác dụng cách điện, lọc và các vai trò khác trong các thiết bị vi điện tử. Hằng số điện môi cao và hiệu suất cách điện tuyệt vời cho phép gốm điện môi duy trì hiệu suất tốt trong môi trường khắc nghiệt như tần số cao và nhiệt độ cao, cải thiện độ tin cậy và độ ổn định của các thiết bị vi điện tử.
(2) Vi tụ điện
Trong các mạch vi điện tử, tụ điện là một thành phần quan trọng. Hafnium dioxide có thể được sử dụng để sản xuất tụ điện siêu nhỏ, cung cấp giá trị điện dung ổn định cho mạch điện. So với vật liệu tụ điện truyền thống, tụ điện siêu nhỏ hafnium dioxide có những ưu điểm như khối lượng nhỏ, giá trị điện dung lớn và hiệu suất ổn định, có lợi cho việc cải thiện khả năng tích hợp và hiệu suất của mạch.
(3) Vật liệu phủ
Nó có khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn tốt, có thể được sử dụng làm vật liệu phủ để sản xuất các thiết bị vi điện tử. Ví dụ, phủ một lớp hafnium dioxide lên bề mặt chip bán dẫn có thể bảo vệ chip khỏi sự xói mòn của môi trường bên ngoài, cải thiện độ tin cậy và tuổi thọ của chip.
Trong tương lai, với nhu cầu ngày càng tăng về các thiết bị có hiệu suất cao hơn và kích thước nhỏ hơn trong ngành bán dẫn, cũng như sự phát triển nhanh chóng của năng lượng mới, công nghệ quang điện tử và bảo vệ môi trường, ứng dụng trong lĩnh vực vi điện tử sẽ tiếp tục mở rộng và đi sâu, đóng góp quan trọng vào việc thúc đẩy sự phát triển của công nghệ vi điện tử.
Công nghệ vi điện tử, với tư cách là cốt lõi của công nghệ thông tin hiện đại, đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy tiến bộ xã hội và phát triển kinh tế. Việc lựa chọn vật liệu điện môi là rất quan trọng trong quá trình sản xuất các thiết bị vi điện tử vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, kích thước và mức tiêu thụ điện năng của thiết bị. Hafnium dioxide (HfO ₂), là một vật liệu oxit đơn giản có dải rộng và hằng số điện môi cao, đã nhận được sự chú ý rộng rãi trong lĩnh vực vi điện tử trong những năm gần đây. Các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo của nó khiến nó trở thành vật liệu ứng cử viên mạnh mẽ để thay thế các lớp cách nhiệt cổng silicon dioxide (SiO2) truyền thống, mang đến những cơ hội mới cho sự phát triển của các thiết bị vi điện tử.
Tính chất hóa học
Hafnium dioxide không hòa tan trong nước, axit clohydric và axit nitric, nhưng hòa tan trong axit sulfuric đậm đặc và axit flohydric. Tính ổn định hóa học này cho phép hafnium dioxide chống lại sự ăn mòn từ các hóa chất khác nhau trong quá trình sản xuất các thiết bị vi điện tử, đảm bảo độ tin cậy và tính ổn định của thiết bị.
Tính chất điện
Hafnium dioxide có hằng số điện môi cao, đây là một trong những đặc điểm chính cho ứng dụng rộng rãi của nó trong lĩnh vực vi điện tử. Hằng số điện môi cao cho phép hafnium dioxide cung cấp điện dung tương tự như silicon dioxide ở độ dày mỏng hơn, giúp giảm kích thước của bóng bán dẫn một cách hiệu quả và cải thiện khả năng tích hợp thiết bị. Ngoài ra, hafnium dioxide còn thể hiện các đặc tính sắt điện độc đáo, mang lại hy vọng cho việc ứng dụng bộ nhớ sắt điện có mật độ- cao, không{4}}thế hệ tiếp theo.
Câu hỏi thường gặp
Hafnium oxit được sử dụng để làm gì?
Hafnium oxit (HfO2) được định nghĩa là vật liệu có đặc điểm là hằng số điện môi cao, khoảng cách dải rộng và độ ổn định nhiệt tuyệt vời, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng trong thiết bị bán dẫn, điện tử và lớp phủ quang học.
Hafni oxit có độc không?
Ảnh hưởng của việc tiếp xúc quá mức
Có thể gây kích ứng, viêm nhiễm có thể xảy ra. Nuốt phải có thể gây ra một số khó chịu. Hafnium được coi là tương đối không-độc hại do khả năng hấp thụ kém trong đường tiêu hóa của động vật có vú.
Chú phổ biến: bột oxit hafnium cas 12055-23-1, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, bán buôn, mua, giá, số lượng lớn, để bán