सिलिकॉन ऑक्सीनिट्राइड

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सिलिकॉन ऑक्सीनिट्राइड
Sinoite.png
Names
Other names
Silicon nitride oxide, dinitride disilicon oxide
Identifiers
EC Number
  • Si2N2O: 234-793-1
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
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).

सिलिकॉन ऑक्सीनिट्राइड रासायनिक सूत्र SiO2 के साथ एक सिरेमिक सामग्री हैxNy. जबकि अनाकार रूपों में इसकी संरचना लगातार SiO2 के बीच भिन्न हो सकती है2 (सिलिका) और सी3N4 (सिलिकॉन नाइट्राइड), केवल ज्ञात मध्यवर्ती क्रिस्टलीय चरण सी 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

सी की क्रिस्टल संरचना2N2O. परमाणु: लाल - O, नीला - AND, ग्रे - Si।[1]

सिलिकॉन ऑक्सीनिट्राइड की क्रिस्टलीय संरचना SiN द्वारा निर्मित 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 फ्लेक्सुरल ताकत और लगभग 1600 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक हीटिंग और ऑक्सीकरण का प्रतिरोध होता है।[4]


संश्लेषण

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन ऑक्सीनिट्राइड 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 उत्पादित होते हैं:[4][5]: 3 सी + एसआईओ2 + 2 एन2 → 2 हाँ2N2हे

विभिन्न स्टोइकियोमेट्रीज़ के साथ सिलिकॉन ऑक्सीनिट्राइड सामग्री भी प्रीसेरामिक पॉलिमर के पायरोलिसिस के उत्पादों के रूप में उत्पन्न हो सकती है, अर्थात् पॉलीसिलीन और पॉलीएथॉक्सीसिल्सक्वियाज़ेन। इस प्रकार प्राप्त SiON सामग्री को बहुलक व्युत्पन्न सिरेमिक या PDCs के रूप में संदर्भित किया जाता है। प्रारंभिक पॉलिमर का उपयोग करके, घने या झरझरा सी ऑक्सीनिट्राइड सिरेमिक को जटिल रूपों में आकार देने वाली तकनीकों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है जो आमतौर पर पॉलिमर के लिए लागू होते हैं।[6]


अनुप्रयोग

सिलिकॉन ऑक्सिनिट्राइड की पतली फिल्मों को विभिन्न प्रकार की प्लाज़्मा डिपोजिशन तकनीकों का उपयोग करके सिलिकॉन पर उगाया जा सकता है और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में कम रिसाव धाराओं और उच्च तापीय स्थिरता के लाभों के साथ सिलिकॉन डाइऑक्साइड और सिलिकॉन नाइट्राइड के लिए एक ढांकता हुआ परत विकल्प के रूप में उपयोग किया जाता है।[7]इन फिल्मों में एक अनाकार संरचना होती है और इसलिए उनकी रासायनिक संरचना सी से व्यापक रूप से विचलित हो सकती है2N2O. इन फिल्मों में नाइट्रोजन/ऑक्सीजन अनुपात को बदलकर, सिलिकॉन डाइऑक्साइड के लिए ~1.45 और सिलिकॉन नाइट्राइड के लिए ~2.0 के मान के बीच उनके अपवर्तक सूचकांक को लगातार ट्यून किया जा सकता है। यह संपत्ति ग्रेडिएंट-इंडेक्स ऑप्टिक्स घटकों जैसे ग्रेडेड-इंडेक्स फाइबर के लिए उपयोगी है।[8]

सिलिकॉन ऑक्सिनिट्राइड्स को धातु के परमाणुओं के साथ डोप किया जा सकता है। सबसे आम उदाहरण सियालोन है, जो चतुर्धातुक SiAlON यौगिक का एक परिवार है। लैंथेनाइड तत्व युक्त क्वाटरनेरी सिलिकॉन ऑक्सीनिट्राइड्स, जैसे ला, ईयू या / और सीई को भास्वर के रूप में उपयोग किया जाता है।[9]


संदर्भ

  1. ↑ 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.
  2. ↑ Hillert M, Jonsson S, Sundman B (1992). "Thermodynamic Calculation of the Si-N-O System". Z. Metallkd. 83: 648–654.
  3. ↑ Ryall, W. R.; Muan, A. (1969). "सिलिकॉन ऑक्सीनिट्राइड स्थिरता". Science. 165 (3900): 1363–4. Bibcode:1969Sci...165.1363R. doi:10.1126/science.165.3900.1363. PMID 17817887. S2CID 22339579.
  4. ↑ 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.
  5. ↑ 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.
  6. ↑ SiON PDCs
  7. ↑ 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.
  8. ↑ 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.
  9. ↑ 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.
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