Ränidioksiid: erinevus redaktsioonide vahel
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
P Lisasin pulberja ränidioksiidi pildi uuesti |
PResümee puudub |
||
1. rida:
{{Keeletoimeta|kuu=jaanuar|aasta=2020}}
[[Fail:Kvartsist küvett.jpg|pisi|Kvartsist küvett]]
[[Fail:Sample of silicon dioxide.jpg|pisi|Pulberjas ränidioksiid]]
4. rida ⟶ 5. rida:
==Struktuur==
Ränidioksiidi leidub [[kristalliline|kristallilises]] ja [[amorfne|amorfses]] faasis. Tüüpilised faasid kristallilisel ränidioksiidil on [[kvarts]], [[trüdimiit]] ja [[kristobaliit]], millistest viimased kaks ei ole termodünaamiliselt stabiilsed. Amorfses hüdraatunud vormis ränidioksiid on tuntud kui [[vääriskivi]] [[opaal]]. Need on vaid mõned levinumad vormid
==Kasvatamine==
Elektroonikatööstus on tänapäeval suurim kvartsi kasutaja ning praktiliselt kõik see kvarts on tehislik. Tehislikku kvartsi monokristalli tehakse hüdrotermilisel meetodil.<ref>P. Saha, N. Annamalai, K. Guha, "Synthetic Quartz Production and Applications", Transactions of the Indian Ceramic Society, 50, issue 5, 1991</ref>
Kõrgkvaliteetset SiO<sub>2</sub> kasvatatakse otse räni plaadile. Traditsiooniline kasvatamise viis on räni plaadi termiline oksüdeerimine 900-1200 °C juures O<sub>2</sub> või H<sub>2</sub>O keskkonnas. Veekeskkonnas ehk nn
Si + 2H<sub>2</sub>O -> SiO<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>
15. rida ⟶ 16. rida:
Si + O<sub>2</sub> -> SiO<sub>2</sub>
Veel üks meetod on [[keemiline sadestamine aurufaasist|keemiline aurufaasist sadestamine]], mida saab teostada madalamatel temperatuuridel,
SiH<sub>4</sub> + O<sub>2</sub> -> SiO<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>
23. rida ⟶ 24. rida:
Si(OC<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub> -> SiO<sub>2</sub> + kõrvalproduktid
Ränidioksiidi kasvatamine on üsna hästi uuritud teema koos mitmete erinevate protsessidega, kus seda soovitakse üha madalamatel temperatuuridel saavutada. Üks uuemaid viise on termiliselt pihustamine, kus 350 °C alusele pihustatakse ühtlane kiht räni sisaldavat kemikaali, mis reageerib oksüdeeriva keskkonnaga:
SiCl<sub>4</sub> + 2H<sub>2</sub>O -> SiO<sub>2</sub> + 4HCl
32. rida ⟶ 33. rida:
Ränidioksiid on põhiline [[klaas]]i valmistamise algmaterjal. Klaasi tehakse kuumutades ränidioksiidi sulamiseni ning kiirelt jahutades. Niimoodi tekib klaasi sisse sarnane lähikorrastus nagu kvartsis, kus põhiline võrestruktuuri ühikrakk on määratletav, aga klaasi puhul kaugkorrastus puudub. See tähendab, et amorfses klaasis tetraeedrilised räni ja hapniku ühendused võrerakus on olemas, aga erinevate tetraeedrite vaheline korrastatus võrerakkude ahelas puudub.
Ränidioksiid on olnud kasutuses pikka aega: seda leidub tihti [[savi]]s, mille tõttu on
Ränidioksiidi kaubanduslikust kasutusest on 95% ehitusmaterjalidena, millest suure osa moodustab [[betoon]].<ref>O.W. Flörke, H.A. Graetsch, F. Brunk, et al., "Silica", 2007</ref> Peale betooni on palju omapäraseid lahendusi, kust ränidioksiidi kasutamise kontekstis võib mainida telliskivide tootmist ja ränidioksiidist koosnevast liivakivist on tehtud osa maailma ühest kuulsaimast ehitisest: [[La Sagrada Familia]].<ref>E. Davies, "Material Marvels: Basilica de la Sagrada Familia; Materials World magazine,3 Jul 2017</ref> Samuti on ränidioksiid laialt kasutatav olnud tänapäeva elektroonikas ning on üks nendest ühenditest, mis on võimaldanud ülemineku
[[File:Dopeeritud räniplaat, mis on kaetud õhukese ränidioksiidi kihiga.jpg|pisi|Dopeeritud räniplaat, mis on kaetud õhukese ränidioksiidi kihiga ]]
[[File:MOSFET_Structure_1.png|pisi|Lihtne MOSFET
==Kasutus nano- ja mikroelektroonikas==
Ränidioksiid on olnud kasutatavaim dielektrik [[integraallülitus]]es
Alates 20
Paljude uute tehnoloogiate puhul on ränidioksiid kasutuses, kuna ta on tänapäeva elektroonikas levinud. Olemasolevale tehnoloogiale ehitades uuritakse ränidioksiidi piirpinda erinevate ühenditega eesmärgiga uurida näiteks molekulaarsete transistorite ja orgaanilis/elektrooniliste hübriidtehnoloogiate võimalikkust. Piirpindadel tekkivad defektid,
==
Leitud on omapärane sarnasus vee ja räni vahel: vesi
==Viited==
|