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上海联田材料科技有限公司
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硅化钛
基本信息
- 化学式:一般常见的为TiSi2
- 分子量:104.03800
- CAS 号:12039-83-7
- EINECS 号:234-904-3
理化性质
- 外观:通常为灰色粉末或块状物
- 熔点与沸点:熔点和沸点均为 1540℃
- 硬度:具有较高的硬度
- 导电性:具备良好的导电性,其电阻率约为 20μΩcm,远低于多晶硅,这一特性使其在微电子领域中作为导电材料具有很大的优势
- 化学稳定性:在常温下,硅化钛具有较好的化学稳定性,不易与常见的酸、碱等物质发生反应,但在高温、强氧化或强还原等特定条件下,可能会发生化学反应
制备方法
- 化学气相沉积法(CVD):通过气态的硅源和钛源在高温及特定的反应条件下发生化学反应,使硅和钛原子在基底表面沉积并反应生成硅化钛。这种方法可以精确控制硅化钛薄膜的厚度和质量,所得产物纯度高、均匀性好,常用于制备高质量的硅化钛薄膜,如在半导体器件制造中用于形成金属硅化物层。
- 物理气相沉积法(PVD):包括蒸发镀膜、溅射镀膜等。在高真空环境下,将钛和硅的单质或化合物通过加热蒸发或离子溅射等方式转化为气态原子或离子,然后沉积在基底上形成硅化钛薄膜。PVD 法制备的硅化钛薄膜具有良好的附着力和致密性,适用于各种形状和尺寸的基底,可用于制备微电子器件、光学器件等中的硅化钛薄膜。
- 高温固相反应法:将钛粉和硅粉按照一定的化学计量比混合均匀,然后在高温下进行固相反应,使钛和硅原子充分扩散并反应生成硅化钛。该方法操作简单、成本较低,但产物的纯度和均匀性相对较差,需要进一步的处理和纯化,常用于大规模生产硅化钛粉末或块状材料,如作为陶瓷材料的添加剂等。
用途
- 微电子领域:是半导体制造中重要的金属硅化物之一,可用于制作集成电路中的栅极、源极和漏极等电极的接触材料,能够有效降低接触电阻,提高器件的性能和可靠性,对于提高集成电路的运行速度和降低功耗具有重要意义36.
- 陶瓷领域:添加到陶瓷材料中可以显著提高陶瓷的硬度、强度和耐磨性等性能,同时还能改善陶瓷的耐高温性能和抗氧化性能,使其适用于制造高性能的陶瓷刀具、陶瓷轴承等耐磨、耐高温部件。
- 涂层领域:可作为涂层材料应用于金属表面,形成一层坚硬、耐磨、耐腐蚀的保护膜,提高金属材料的使用寿命和性能,如在航空航天、汽车制造等领域中,用于保护发动机叶片、轴承等关键部件免受磨损和腐蚀。
- 催化剂领域:具有一定的催化活性,可作为某些化学反应的催化剂,如在石油化工、有机合成等领域中,用于催化加氢、脱氢、异构化等反应,提高反应效率和选择性