Hafnium Oksida Dan Struktur &Aplikasinya

Hafnium Oksida dan Struktur Serta Aplikasinya 

Hafnium oksida adalah senyawa anorganik dari rumus HfO2. Juga dikenal sebagai hafnia, padatan tidak berwarna ini adalah salah satu senyawa hafnium yang paling umum dan stabil. Ini adalah isolator listrik dengan celah pita 5,3 ~ 5,7 eV. Hafnium dioksida adalah zat antara dalam beberapa proses yang menghasilkan logam hafnium.

Struktur Dan Aplikasi Hafnium Oksida

Hafnium oksida cukup inert. Bereaksi dengan asam kuat seperti asam sulfat pekat dan basa kuat. Ini larut perlahan dalam asam fluorida untuk memberikan anion fluorohafnate. Pada suhu tinggi, ia bereaksi dengan klorin dengan adanya grafit atau karbon tetraklorida menghasilkan hafnium tetraklorida.

HfO2 mengadopsi struktur yang sama dengan zirkonia (ZrO2 ). Tidak seperti TiO2 , yang mencakup Ti enam dimensi di semua fase, zirkonia dan hafnia terdiri dari pusat logam tujuh koordinat. Berbagai fase kristal diamati secara eksperimental, termasuk kubik (Fm-3m), tetragonal (P42 / nmc), monoklinik (P21 / c) dan ortorombik (Pbca dan Pnma).

Hal ini juga diketahui bahwa hafnia dapat mengadopsi dua fase metastabil ortorombik lainnya (kelompok ruang Pca21 dan Pmn21) pada berbagai tekanan dan suhu, mungkin sumber feroelektrik baru-baru ini diamati di film tipis hafnia.

Film tipis hafnium oksida , yang digunakan dalam perangkat semikonduktor modern, sering diendapkan dengan struktur amorf (biasanya dengan deposisi lapisan atom). Kemungkinan keuntungan dari struktur amorf membuat para peneliti menggabungkan hafnium oksida dengan silikon (membentuk silikat hafnium) atau dengan aluminium, yang terbukti meningkatkan suhu kristalisasi oksida. hafnium.

Hafnia mengadopsi struktur yang sama dengan zirkonia (ZrO2). Tidak seperti TiO2, yang mencakup Ti enam dimensi di semua fase, zirkonia dan hafnia terdiri dari pusat logam tujuh koordinat. Berbagai fase kristal diamati secara eksperimental, termasuk kubik (Fm-3m), tetragonal (P42 / nmc), monoklinik (P21 / c), dan ortorombik (Pbca dan Pnma).

Hal ini juga diketahui bahwa hafnia dapat mengadopsi dua fase metastabil ortorombik lainnya (kelompok ruang Pca21 dan Pmn21) pada berbagai tekanan dan suhu, mungkin sumber feroelektrik baru-baru ini diamati di film tipis hafnia.

Film tipis hafnium oksida , yang digunakan dalam perangkat semikonduktor modern, sering diendapkan dengan struktur amorf (biasanya dengan deposisi lapisan atom). Kemungkinan keuntungan dari struktur amorf membuat para peneliti menggabungkan hafnium oksida dengan silikon (membentuk hafnium silikat) atau dengan aluminium, yang terbukti meningkatkan suhu kristalisasi oksida. hafnium.

Hafnia digunakan dalam pelapis optik, dan sebagai dielektrik K tinggi dalam kapasitor DRAM dan pada perangkat semikonduktor oksida logam canggih. hafnium oksida diperkenalkan oleh Intel pada tahun 2007 untuk menggantikan silikon oksida sebagai isolator gerbang dalam transistor efek medan.

Keuntungan transistor adalah konstanta dielektriknya yang tinggi:konstanta dielektrik HfO2 adalah 4-6 kali dari SiO2. Konstanta dielektrik dan sifat lainnya bergantung pada metode pengendapan, komposisi, dan struktur mikro material.

Hafnium Oksida

Dalam beberapa tahun terakhir, hafnium oksida menarik minat tambahan sebagai calon yang mungkin untuk memori switching resistif dan memori feroelektrik yang kompatibel dengan CMOS.

Karena titik lelehnya yang sangat tinggi , hafnia juga digunakan sebagai bahan tahan api dalam isolasi perangkat seperti termokopel, di mana ia dapat beroperasi pada suhu hingga 2500 ° C .

Film berlapis-lapis dari hafnium dioksida, silika, dan bahan lainnya telah dikembangkan untuk digunakan dalam pendinginan pasif bangunan. Film memantulkan sinar matahari dan memancarkan panas pada panjang gelombang yang melintasi atmosfer bumi, dan dapat memiliki suhu beberapa derajat lebih dingin daripada bahan di sekitarnya dalam kondisi yang sama.

Kesimpulan: 

Terima kasih telah membaca artikel kami dan kami harap artikel ini dapat membantu Anda untuk memiliki pemahaman yang lebih baik tentang hafnium oksida serta struktur dan aplikasinya. Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang hafnium dan logam tahan api . lainnya , Anda dapat mengunjungi Logam Tahan Api Lanjutan (ARM) untuk informasi lebih lanjut.

Berkantor pusat di Lake Forest, California, AS, ARM adalah produsen &pemasok logam tahan api terkemuka di seluruh dunia, yang menyediakan produk logam tahan api berkualitas tinggi kepada pelanggan seperti tungsten, molibdenum, tantalum, renium, titanium,  dan  zirkonium dengan harga yang sangat kompetitif.