실리콘의 이항 화합물

Binary compounds of silicon
실험용 철실리콘 위상도

실리콘의 이항 화합물은 실리콘과 다른 화학 원소를 포함하는 이항 화학 화합물이다.[1]기술적으로, 규산염이라는 용어는 보다 전기적인 요소에 결합된 실리콘을 함유한 화합물을 위해 사용된다.이진 실리콘 화합물은 여러 등급으로 분류할 수 있다.소금과 같은 규산염은 전기 분해능의 s-블록 금속으로 형성된다.규산염과 실리콘 화합물은 수소와 10-17그룹 내 원소들과 함께 발생한다.null

전환 금속은 은, 금 및 그룹 12 원소를 제외하고 금속 실리콘을 형성한다.일반적인 구성은 msin 또는 msi이며n, 금속을 위한 m은 1부터 6까지의 범위를 가지고 있다.Examples are M5Si, M3Si (Cu, V, Cr, Mo, Mn, Fe, Pt, U), M2Si (Zr, Hf, Ta, Ir, Ru, Rh, Co, Ni, Ce), M3Si2 (Hf, Th, U), MSi (Ti, Zr, Hf, Fe, Ce, Th, Pu) and MSi2 (Ti, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Re).null

콥-네우만 법은 다음과 같이 적용된다.

Cp(M,Si,) = xCp(M) + yCp(Si)

일반적으로 비스토치오메트리는 불안정성을 내포하고 있다.이러한 금속간 물질은 일반적으로 해당 탄화수소나 붕산염보다 낮은 온도에서 가수 분해, 부서짐 및 용해에 내성이 있다.그것들은 전기 전도체들이다.그러나 CrSi2, MgSi2, β-FeSi2, MnSi와1.7 같은 일부는 반도체다.퇴화된 반도체는 온도에 따라 떨어지는 광택과 전기 전도도 등 일부 금속성을 보이기 때문에 금속으로 분류된 규산염도 반도체일 수 있다.null

그룹 1

그룹 1 원소의 규산염은 수소와의 결합이 공밸런스인 실레인(SiH4)을 제외하고 소금과 같은 규산염이다.더 높은 실란 동음이의어는 디스틸란과 트리실란이다.폴리실리콘 하이드라이드는 2차원 폴리머 네트워크다.null

리튬 규산염의 많은 성분은 LiSi134, LiSi225, LiSi73, LiSi와127 같이 알려져 있다.[2]LiSi는4.4 실리콘과 리튬 금속을 고에너지 볼밀 공정으로 제조한다.[3]잠재적 용도에는 리튬 배터리의 전극이 포함된다.LiSi는127 Planar Si56− 링과 함께 Zintl 단계를 가진다.Li NMR 분광법은 이 링들이 방향성이 있다는 것을 시사한다.[4]null

다른 그룹 1 요소도 군집을 형성한다: 나트륨은 NaSi, NaSi2, NaSi로1136[5], 칼륨은 KSi로846 나타낼 수 있다.그룹 1 규산염은 일반적으로 높은 용융도의 금속 회색으로, 중간에서 낮은 전도성을 가지며 소자를 가열하여 제조한다.BaSi에846 초전도 특성이 보고되었다.[6]여러 개의 실리콘 진틀 이온(Si4−
4, Si4−
9, Si2−
5)은 그룹 1의 반작용과 함께 알려져 있다.[7]null

그룹 2

그룹 2 원소의 실리콘화 역시 실리콘이 포함된 위상도가 단순한 에우텍틱(중량 실리콘 기준 1085°C @ 60%)인 베릴륨을 제외하고 소금과 같은 실리콘화다.[8]Again there is variation in composition: magnesium silicide is represented by Mg2Si,[9] calcium silicide can be represented by Ca2Si, CaSi, CaSi2, Ca5Si3 and by Ca14Si19,[10] strontium silicide can be represented by Sr2Si, SrSi2 and Sr5Si3[11] and barium silicide can be represented by Ba2Si, BaSi2, Ba5Si3 and Ba3Si4.[12]MgSi와2 MgGe2 및 MgSn을2 사용한 견고한 솔루션은 열전 소재가 우수하며, 그 우수성 수치는 기존 소재와 비교해도 손색이 없다.null

전이 금속

전이 금속은 적어도 한 개의 이항 결정 단계를 가진 광범위한 실리콘 상호 금속을 형성한다.일부 예외는 존재한다.금은 고체상태에서 상호 용해성이 없는 상태에서 무게별 실리콘 2.3%(18%원자%)로 363℃에서 황금을 형성한다.[13]은은 835 °C에서 무게 기준으로 실리콘이 11%이고, 다시 무시할 수 있는 상호 고체 상태의 용해성이 있다.그룹 12에서 모든 원소는 상호 고체 상태의 용해성 없이 금속 용해점에 가까운 공극성을 형성한다: 419 °C에서 아연과 320 °C(< 99% Cd)에서 99 atom% 아연과 카드뮴.null

상업적으로 관련이 있는 이종금속은 주로 가열 소자로 사용되는 상업용 세라믹인 그룹 6 몰리브덴 분쇄물이다.텅스텐 살균제는 또한 마이크로 전자공학에서 사용되는 상업용 세라믹이다.백금 규산염은 반도체 물질이다.페로실리콘은 칼슘과 알루미늄을 함유하고 있는 철 합금이다.null

브라운리이트로 알려진 MnSi는 우주에서 발견될 수 있다.몇몇의 Mn 규산염은 노우트니 국면을 형성한다.실리콘과 망간을 기반으로 한 나노와이어는 Mn(CO)5SiCl에서3 MnSi를1933 기반으로 나노와이어를 형성해 합성하거나 실리콘 표면에서[15][16][17] 재배되는 MnSi는1.73 열전소재[18] 및 광전자 박막으로 조사되었다.[14][19]단일 결정 MnSi는1.73 주석 납 용해로부터[20] 형성될 수 있음

기술 연구의 최전선에서, 특히 결정체 형태인 β-FeSi에서2 철 분무제는 광전자공학에 점점 더 관련성이 높아지고 있다.[21][22]그것들은 얇은 필름이나 나노 입자로 사용되는데 실리콘 기질에 있는 상피 성장을 통해 얻어진다.[23][24]null

원자번호 이름 기호 그룹 기간 블록 단계
21 스칸듐 sc 3 4 d Sc5Si3, ScSi, Sc2Si3,[25]Kotroczo, V.; McColm, I.J. (1994). "Phases in rapidly cooled scandium-silicon samples". Journal of Alloys and Compounds. Elsevier BV. 203: 259–265. doi:10.1016/0925-8388(94)90744-7. ISSN 0925-8388.</ref>[26][27]
22 티타늄 티 4 4 d TiSi53, TiSi, TiSi23, TiSi, TiSi64[25]
23 바나듐 V 5 4 d V3Si, V5Si3, V6Si5, VSi2, V6Si5[25][28]
24 크롬 CR 6 4 d Cr3Si, Cr5Si3, CrSi, CrSi2[25][29]
25 망간 Mn 7 4 d MnSi, Mn9Si2, Mn3Si, Mn5Si3, Mn11Si9[25]
26 철 Fe 8 4 d FeSi2, FeSi[30][31] Fe5Si3, Fe2Si, Fe3Si
27 코발트 Co 9 4 d CoSi, CoSi2, Co2Si, Co2Si, Co3Si[32][33]
28 니켈 니 10 4 d NiSi33112, NiSi2, NiSi32, NiSi(Nickel monosilerate), NiSi2[25][34]
29 구리 CU 11 4 d CuSi173, CuSi5611, CuSi5337, CuSi4, CuSi196, CuSi3, CuSi, CuSi, CuSi8713[25][35]
30 아연 Zn 12 4 d 자연계의[36]
39 이트리움 Y 3 4 d YSi53, YSi54, YSi35, YSi,[37][38] YSi1.4.[39]
40 지르코늄 Zr 4 5 d ZrSi53, ZrSi54, ZrSi, ZrSi2,[25] ZrSi32, ZrSi2, ZrSi, ZrSi3[40]
41 니오비움 Nb 5 5 d Nb5Si3, Nb4Si[25]
42 몰리브덴 모 6 5 d 모시3, 모시53, 모시2[25]
43 테크네튬 TC 7 5 d TcSi47(제안)[41]
44 루테늄 루 8 5 d 루시2, 루시43, 루시, 루시23[42][43]
45 로듐 RH 9 5 d RhSi,[44] RhSi2, RhSi53, RhSi32, RhSi2013[45]
46 팔라듐 피디 10 5 d Pd5Si, Pd9Si2, Pd3Si, Pd2Si, PdSi[46]
47 은색 AG 11 5 d 자연계의[47]
48 카드뮴 cd 12 5 d 자연계의[48]
57 란타넘 라 3 6 d La5Si3, La3Si2, La5Si4, LaSi, LaSi2[49]
58 세륨 CE 3 6 f CeSi5332, Cesi54,[50] Cesi, Cesi, Cesi35, Cesi, Cesi2[51].
59 프라세오디뮴 PR 3 6 f Pr5Si3, Pr3Si2, Pr5Si4, PrSi, PrSi2[52]
60 네오디뮴 ND 3 6 f NdSi53, NdSi54, NdSi53, NdSi, NdSi34, NdSi23, NdSi, NdSi, NdSix[53]
61 프로메튬 PM 3 6 f
62 사마륨 sm 3 6 f Smsi54, smsi53, smsi, smsi35, smsi2[54]
63 유로피움 Eu 3 6 f
64 가돌리늄 Gd 3 6 f Gd5Si3, Gd5Si4, GdSi, GdSi2[55]
65 테르비움 TB 3 6 f SiTb2(단자 규산염), SiTb, SiTb45, SiTb35[56]
66 디스프로슘 DY 3 6 f Dy5Si5, DySi, DySi2[57]
67 홀뮴 호 3 6 f 호시53, 호시54, 호시, 호시45, 호시2[58]
68 에르비움 음.정말 3 6 f 에르시53, 에르시54, 에르시, 에르시2[59]
69 툴륨 TM 3 6 f
70 이테르비움속 Yb 3 6 f SiYb1.8,SiYb53,SiYb43,SiYb,SiYb,SiYb45,SiYb35[60]
71 루테튬 루 3 6 f 루시53[61]
72 하프늄 Hf 4 6 d HfSi2, HfSi32, HfSi, HfSi54, HfSi, HfSi2[25][62]
73 탄탈룸 타 5 6 d 타시92, 타시3, 타시53[25]
74 텅스텐 W 6 6 d W5Si3, WSi2[63]
75 레늄 레 7 6 d Re2Si, ReSi, ReSi1.8[64] Re5Si3[25]
76 오스뮴 Os 8 6 d OsSi, Os2Si3, OsSi2[65]
77 이리듐 Ir 9 6 d 이리시, 이리시45, 이리시34, 이리시35, 이리시3.이르시23, 이르시47, 이르시2[66][67]
78 백금 PT 10 6 d PtSi257, PtSi178, PtSi65, PtSi523, PtSi2, PtSi, PtSi[68]
79 금 Au 11 6 d 링크의[69] Eutectic 다이어그램
80 수성. Hg 12 6 d 자연계의[70]
89 악티늄 Ac 3 7 d
90 토륨 TH 3 7 f ThSi32, ThSi, ThSi35 및 ThSi2−x[71]
91 프로텍티늄 파 3 7 f
92 우라늄 U 3 7 f USi3, USi32, USi, USi35, USi2−x, USi2 및 USi3[72]
93 넵투늄 Np 3 7 f Npsi3, Npsi32 및 Npsi[73]
94 플루토늄 PU 3 7 f PuSi53, PuSi32, PuSi, PuSi35 및 PuSi2[74]
95 아메리슘 암 3 7 f 암시, 암시2[75]
96 큐륨 CM 3 7 f CmSi, Cm2Si3, CmSi2[76]
97 베르켈륨 Bk 3 7 f
98 캘리포늄 cf 3 7 f
99 아인슈타인움 에스 3 7 f
100 페르뮴 FM 3 7 f
101 멘델레비움 md 3 7 f
102 노벨륨 아니요. 3 7 f
103 로렌슘 Lr 3 7 f

13조

그룹 13에서 붕소(금속)는 몇 가지 이항 결정 실리콘 붕리드 화합물을 형성한다.SiB3, SiB6, SiBn.[77]변환 후 금속인 알루미늄으로, 1.5%의 고체 알루미늄에서 실리콘의 최대 용해도를 갖는 (577 °C @ 12.2 atom % Al)가 형성된다.실리콘을 함유한 상업용 관련 알루미늄 합금에는 최소한 원소가 첨가되어 있다.[78]또한 변환 후 금속인 갈륨은 29°C에서 99.99% Ga의 상호 고체 상태의 용해성이 없는 공극성을 형성하며,[79] 인듐과[80] 탈륨은[81] 유사하게 작용한다.null

14조

실리콘 카바이드(SiC)는 자동차 브레이크나 방탄조끼 등에서 세라믹이나 예시로 널리 쓰인다.반도체 전자제품에도 쓰인다.1600~2500℃ 사이의 애치슨 용해로에서 이산화규소와 탄소로 제조된다.알파 실리콘 카바이드의 결정체 형태는 250가지가 있다.실리콘 자체는 마이크로칩에 쓰이는 중요한 반도체 소재다.1900℃에서 실리카와 탄소로부터 상업적으로 생산되며 다이아몬드 입방결정 구조로 결정화된다.게르마늄 규산염은 고체 용액을 형성하고 있으며, 다시 상업적으로 사용되는 반도체 물질이다.[82]주석-실리콘 위상 다이어그램은 비구조적이고[83] 납-실리콘 위상 다이어그램은 단구조적 전환과 작은 비구조적 전환을 보여주지만 고체 용해성은 없다.[84]null

15조

질화실리콘(SiN34)은 엔진 부품 등 상용 고온 용도가 많은 세라믹이다.1300~1400°C의 온도에서 원소로부터 합성할 수 있다.세 가지 결정학적 형태가 존재한다.다른 바이너리 실리콘 질소 화합물(SiN, SiN23, SiN3)[85]과 다른 SiN 화합물은2 극저온2(SiN, Si(2N), SiNNSi)에서 조사되었다.[86]실리콘 테트라자이드(Tetraazide)는 폭발하기 쉬운 불안정한 화합물이다.null

인이 있는 위상도는 SiP와 SiP를2 나타낸다.[87]보고된 실리콘 인산염은 SiP125(실용하지 않음)로,[88][89] 비정형 Si-P 합금을 어닐링하여 형성된다.null

40Bar에서 측정한 비소-실리콘 위상 다이어그램에는 두 가지 단계가 있다.SiAs와 SiAs2.[90]안티몬-실리콘 시스템은 Sb의 용해점에 가까운 단일 지질 구조로 구성된다.[91]비스무트 체계는 단층이다.[92]null

16조

그룹 16에서 이산화 규소는 모래나 석영으로 광범위하게 발생하는 매우 흔한 화합물이다.SiO는2 각 실리콘 원자가 4개의 산소 원자로 둘러싸인 사면체다.많은 결정체 형태들이 중합체 체인을 형성하기 위해 연결된 사두체 형태로 존재한다.그 예로는 삼디미트와 크리스토발라이트 등이 있다.덜 흔한 산화물은 외계에서 발견될 수 있는 일산화탄소다.확인되지 않은 보고서는 불안정성 SiO2, SiO32, SiO34, SiO23 및 SiO에35 존재한다.[93]황화 실리콘도 연쇄 화합물이다.주기적인 SiS는2 가스 단계에 존재하는 것으로 보고되었다.[94]셀레늄을 포함한 실리콘의 위상 다이어그램에는 두 가지 위상이 있다.SiSe와2 SiSe.[95]텔루륨실리제는 테시 또는2 테시라는23 공식을 가진 반도체다.[96]null

17조

그룹 17의 바이너리 실리콘 화합물은 기체 실리콘 플루오르화(SiF4)부터 염화액 실리콘(SiCl4 및 실리콘브로마이드 SiBr4), 고체 실리콘 요오드화질(SiI4)에 이르는 안정적인 화합물이다.이 화합물들의 분자 기하학은 사면체 및 본딩 모드 공밸런트다.이 그룹에서 알려진 다른 안정적인 불소는 SiF26, SiF38(액체) 및 폴리실리콘 불소(SiF2)x 및 (SiF)로 알려진 고분자 고형분이다.x다른 할로겐화물은 유사한 2진 실리콘 화합물을 형성한다.[97]null

이항 실리콘 화합물의 주기율표

SiH4 그
리시 있다 SiB3 SiC Si3N4 SiO2 SiF4 네
나시 Mg2Si 알 SI SiP SiS2 SiCl4 아르
KSi 카시2 ScSi 티시 V5Si3 크르시53 음시 페시 코시 니시 쿠시5 Zn 가 시게1−xx 시아스 SiSiSe2 SiBr4 크르
RbSi 스르시2 YSi 즈시 Nb5Si3 모시53 TC 루시 RhSi PdSi AG cd 인 Sn SB 테시2 SII4 세
CsSI 바시2 HfSi 타시53 W5Si3 레시2 오스시 이르시 PtSi Au Hg Tl PB 비 포 에서 Rn
FR 라 RF db sg BH HS MT Ds RG 씨엔 NH 플 맥 LV TS Og
↓
라시 세시 프르시 NdSi PM smsi 에우시 GdSi TbSi 다이시 호시 에르시 TM 이브시 루시
Ac ThSi 파 USi Npsi 푸시 암시 CmSi Bk cf 에스 FM md 아니요. Lr
실리콘의 이항 화합물
공동 실리콘 화합물 금속 규산염null
이오닉실리데스 존재하지 않음
Eutectic/단층/고체 용액 알 수 없음/평가되지 않음

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참조

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