Oxyde de hafnium

Caractéristiques

Formule chimique : HfO₂
Dénomination : oxyde d'hafnium(IV) / oxyde d'hafnium
N° CAS : 12055-23-1
Masse molaire : 210,49 g/mol
Densité : 9,68 g/cm³
Point de fusion : env. 2758 °C
Point d'ébullition : env. 5400 °C
Couleur : blanc
Forme : poudre fine ou matériau fritté dense
Permittivité diélectrique : env. 25
Largeur de bande interdite : env. 5,3-5,7 eV
Indice de réfraction : env. 2,1

L'oxyde d'hafnium (HfO₂) est un composé inorganique qui fait partie des diélectriques High-k importants de l'industrie moderne des semi-conducteurs et qui est utilisé dans les matériaux céramiques à haute température. Il est fourni sous forme de poudre blanche fine ou de pièces frittées denses et se distingue par une stabilité thermique exceptionnellement élevée.

À température ambiante, HfO₂ cristallise principalement dans une structure monoclinique. Lorsque la température augmente, le matériau passe à une phase tétragonale à partir d'environ 1700 °C, puis à une phase cubique à des températures encore plus élevées. L'oxyde d'hafnium se caractérise par une inertie chimique élevée et est pratiquement insoluble dans l'eau, les milieux alcooliques et la plupart des acides. La dissolution est possible notamment dans l'acide fluorhydrique et dans l'acide sulfurique concentré à chaud.

L'une des principales caractéristiques de l'oxyde d'hafnium est sa permittivité diélectrique élevée, d'environ 25, pour une largeur de bande interdite d'environ 5,3-5,7 eV. Cette combinaison de propriétés permet d'utiliser HfO₂ pour former des couches isolantes très minces dans les transistors à effet de champ, avec une réduction des courants de fuite et le maintien d'une capacité électrique élevée.

L'oxyde d'hafnium présente également un indice de réfraction élevé d'environ 2,1 et une bonne transparence optique sur une large plage allant du proche ultraviolet au moyen infrarouge. Grâce à cela, ce matériau est utilisé dans les filtres interférentiels, les miroirs laser et les revêtements optiques multicouches.

La production industrielle de HfO₂ peut être réalisée par décomposition thermique du nitrate ou de l'oxalate d'hafnium. Pour la fabrication de couches fonctionnelles minces en microélectronique, on utilise également le dépôt par couches atomiques ALD à l'aide de précurseurs volatils de l'hafnium.

Si vous vous intéressez aux applications de l'hafnium, son oxyde est particulièrement recherché en microélectronique, pour les revêtements optiques, les céramiques spéciales, les technologies de capteurs et les technologies à haute température. Vous souhaitez acheter de l'oxyde d'hafnium ? Chez Auremo, vous pouvez préciser la pureté disponible, la forme de livraison et les conditions de commande. Les requêtes « hafnium métal », « prix de l'hafnium au gramme » et « prix de l'hafnium au kg » se rapportent avant tout à l'hafnium métallique, tandis que le prix de l'oxyde d'hafnium dépend de la pureté, de la forme du matériau et de la quantité.

Avantages

• Permittivité diélectrique élevée High-k
• Possibilité de réduire les courants de fuite dans les couches isolantes minces
• Stabilité thermique exceptionnellement élevée
• Point de fusion d'environ 2758 °C
• Large bande interdite d'environ 5,3-5,7 eV
• Indice de réfraction élevé d'environ 2,1
• Bonne transparence du proche UV au moyen infrarouge
• Résistance chimique élevée

Domaines d'application

• Diélectriques High-k en microélectronique
• Circuits intégrés, processeurs et processeurs graphiques
• Structures DRAM et RRAM
• Transistors à effet de champ
• Filtres optiques interférentiels
• Miroirs laser
• Revêtements antireflet
• Céramiques spéciales et réfractaires
• Revêtements barrières thermiques
• Creusets pour synthèses de haute pureté
• Céramiques de coupe
• Matériaux absorbants de neutrons
• Capteurs de gaz fonctionnels en couches minces

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