सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड
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| Names | |
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| Other names
Silicon nitride oxide, dinitride disilicon oxide
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| Identifiers | |
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| EC Number |
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| Properties | |
| N2OSi2 | |
| Molar mass | 100.183 g·mol−1 |
| Appearance | Colorless crystals |
| Density | 2.81 g·cm−3 |
| Structure | |
| Orthorhombic[1] | |
| Cmc21 No 36, Pearson symbol oS20 | |
a = 0.48553 nm, b = 0.52194 nm, c = 0.52194 nm, Z = 4
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Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड रासायनिक सूत्र SiO के साथ एक सिरेमिक सामग्री हैxNy. जबकि अनाकार रूपों में इसकी संरचना SiO के बीच लगातार भिन्न हो सकती है2 (सिलिका) और सी3N4 (सिलिकॉन नाइट्राइड), एकमात्र ज्ञात मध्यवर्ती क्रिस्टलीय चरण Si है2N2ओ[2] यह प्रकृति में कुछ उल्कापिंडों में दुर्लभ खनिज रात के रूप में पाया जाता है और इसे प्रयोगशाला में संश्लेषित किया जा सकता है।[3]
गुण
सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड की क्रिस्टलीय संरचना SiN द्वारा निर्मित होती है3ओ टेट्राहेड्रा सी अक्ष के साथ ऑक्सीजन परमाणुओं के माध्यम से और इसके लंबवत नाइट्रोजन परमाणुओं के माध्यम से जुड़ा हुआ है। इस संरचना के मजबूत सहसंयोजक बंधन के परिणामस्वरूप उच्च लचीली ताकत और लगभग 1600 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक हीटिंग और ऑक्सीकरण का प्रतिरोध होता है।[4]
संश्लेषण
पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड सिरेमिक मुख्य रूप से 1420-1500 डिग्री सेल्सियस की सीमा में सिलिकॉन के पिघलने बिंदु (1414 डिग्री सेल्सियस) से ऊपर के तापमान पर सी और सिलिकॉन डाइऑक्साइड के मिश्रण के नाइट्रिडेशन द्वारा निर्मित होते हैं:[4][5]:3 Si + SiO2 + 2 एन2 → 2 हाँ2N2हे
विभिन्न स्टोइकोमेट्री के साथ सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड सामग्री भी प्रीसेरेमिक पॉलिमर, अर्थात् पॉलीसिलेन और पॉलीएथॉक्सीसिलसेक्विज़ेन के पायरोलिसिस के उत्पादों के रूप में उत्पन्न हो सकती है। इस प्रकार प्राप्त SiON सामग्रियों को पॉलिमर व्युत्पन्न सिरेमिक या पीडीसी कहा जाता है। प्रीसेरेमिक पॉलिमर का उपयोग करके, जटिल रूपों में घने या छिद्रपूर्ण सी ऑक्सीनाइट्राइड सिरेमिक को पॉलिमर के लिए आमतौर पर लागू की जाने वाली आकार देने वाली तकनीकों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।[6]
अनुप्रयोग
सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड की पतली फिल्मों को विभिन्न प्रकार की प्लाज्मा जमाव तकनीकों का उपयोग करके सिलिकॉन पर उगाया जा सकता है और कम रिसाव धाराओं और उच्च थर्मल स्थिरता के फायदे के साथ सिलिकॉन डाइऑक्साइड और सिलिकॉन नाइट्राइड के ढांकता हुआ परत विकल्प के रूप में माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में उपयोग किया जा सकता है।[7]इन फिल्मों में एक अनाकार संरचना होती है और इसलिए उनकी रासायनिक संरचना सी से व्यापक रूप से भिन्न हो सकती है2N2O. इन फिल्मों में नाइट्रोजन/ऑक्सीजन अनुपात को बदलकर, उनके अपवर्तक सूचकांक को सिलिकॉन डाइऑक्साइड के लिए ~1.45 और सिलिकॉन नाइट्राइड के लिए ~2.0 के मान के बीच लगातार समायोजित किया जा सकता है। यह गुण ग्रेडिएंट-इंडेक्स ऑप्टिक्स घटकों जैसे ग्रेडेड-इंडेक्स फाइबर के लिए उपयोगी है।[8]
सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड्स को धातु परमाणुओं के साथ डोप किया जा सकता है। सबसे आम उदाहरण सियालोन है, जो चतुर्धातुक SiAlON यौगिक का एक परिवार है। ला, ईयू या/और सीई जैसे लैंथेनाइड तत्व वाले चतुर्धातुक सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड्स का उपयोग भास्वर के रूप में किया जाता है।[9]
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 Ohashi, Masayoshi; et al. (1993). "Solid Solubility of Aluminum in O'-SiAlON". J. Am. Ceram. Soc. 76 (8): 2112–2114. doi:10.1111/j.1151-2916.1993.tb08343.x.
- ↑ Hillert M, Jonsson S, Sundman B (1992). "Thermodynamic Calculation of the Si-N-O System". Z. Metallkd. 83: 648–654.
- ↑ Ryall, W. R.; Muan, A. (1969). "सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड स्थिरता". Science. 165 (3900): 1363–4. Bibcode:1969Sci...165.1363R. doi:10.1126/science.165.3900.1363. PMID 17817887. S2CID 22339579.
- ↑ 4.0 4.1 Ralf Riedel (18 April 2008). Ceramics science and technology: Structures. Wiley-VCH. pp. 97–. ISBN 978-3-527-31155-2. Retrieved 8 October 2011.
- ↑ A. E. Rubin (1997). "Sinoite (Si2N2O): Crystallization from EL chondrite impact melts" (PDF). American Mineralogist. 82 (9–10): 1001. Bibcode:1997AmMin..82.1001R. doi:10.2138/am-1997-9-1016. S2CID 128629202.
- ↑ SiON PDCs
- ↑ E. S. Machlin (9 December 2005). Materials Science in Microelectronics: The effects of structure on properties in thin films. Elsevier. pp. 36–. ISBN 978-0-08-044639-4. Retrieved 8 October 2011.
- ↑ Albert R. Landgrebe; Electrochemical Society. Dielectric Science and Technology Division; Electrochemical Society. High Temperature Materials Division (2001). Silicon nitride and silicon dioxide thin insulating films: proceedings of the sixth international symposium. The Electrochemical Society. pp. 191–. ISBN 978-1-56677-313-3. Retrieved 8 October 2011.
- ↑ Xie, Rong-Jun; Hirosaki, Naoto (2007). "Silicon-based oxynitride and nitride phosphors for white LEDs—A review" (free download). Science and Technology of Advanced Materials. 8 (7–8): 588. Bibcode:2007STAdM...8..588X. doi:10.1016/j.stam.2007.08.005.
