Термодинамическое моделирование условий фазообразования в системах Si–О–C–H–Hе и Si–О–C–H–N–Hе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено термодинамическое моделирование процесса синтеза пленок из газовой фазы в системах Si–O–C–H–Hе и Si– O–C–H–N–Hе при разложении гексаметилдисилоксана. При моделировании использован метод расчета химических равновесий, основанный на минимизации энергии Гиббса системы и реализованный с помощью Банка данных по свойствам материалов электронной техники. Показано, что в CVD-процессах таких систем могут быть получены различные фазовые комплексы, содержащие оксид, карбид и нитрид кремния. Результаты проведенного термодинамического моделирования могут быть полезны для разработки методик синтеза пленочных покрытий на основе таких фазовых комплексов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Шестаков

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН; Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vsh@niic.nsc.ru
Россия, пр-т Академика Лаврентьева, 3, Новосибирск, 630090; ул. Ленинградская, 113, Новосибирск, 630008

М. Л. Косинова

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

Email: vsh@niic.nsc.ru
Россия, пр-т Академика Лаврентьева, 3, Новосибирск, 630090

Список литературы

  1. Stabler C., Ionescu E., Graczyk-Zajac M. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2018. V. 101. P. 4817. https://doi.org/10.1111/jace.15932
  2. Colombo P., Mera G., Riedel R. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2010. V. 93. P. 1805. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2010.03876.x
  3. Riedel R., Mera G., Hauser R. et al. // J. Ceram. Soc. Jpn. 2006. V. 114. P. 425. http://dx.doi.org/10.2109/jcersj.114.425
  4. Linck C., Ionescu E., Papendorf B. et al. // Int. J. Mater. Res. 2012. V. 103. P. 31. https://doi.org/10.3139/146.110625
  5. Rosenburg F., Balke B., Nicoloso N. et al. // Molecules. 2020. V. 25. P. 5919. 10.3390/molecules25245919' target='_blank'>https://doi: 10.3390/molecules25245919
  6. Roth F., Schmerbauch C., Ionescu E. et al. // J. Sens. Sens. Syst. 2015. V. 4. P. 133. https://doi.org/10.5194/jsss-4-133-2015
  7. Liu J., Tian C., Jiang T. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2023. V. 43. P. 3191. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2023.02.045
  8. Xia K., Liu X., Liu H. et al. // Electrochim. Acta. 2021. V. 372. 137899.
  9. Mujib S.B., Cuccato R., Mukherjee S. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. P. 3565. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.10.074
  10. Graczyk-Zajac M., Reinold L.M., Kaspar J. et al. // Nanomaterials. 2015. V. 5. P. 233. https://doi.org/10.3390/nano5010233
  11. Tang H., Wang K., Ren K. et al. // Ceram. Inter. 2023. V. 49. P. 20406. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.03.169
  12. Dong B.-B., Wang F.-H., Yang M.-Y. et al. // J. Membr. Sci. 2019. V. 579. P. 111. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2019.02.066
  13. Zhuo R., Colombo P., Pantano C., Vogler E.A. // Acta Biomater. 2005. V. 1. P. 583. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2005.05.005
  14. Arango-Ospina M., Xie F., Gonzalo-Juan I. et al. // Appl. Mater. Today. 2020. V. 18. 100482. https://doi.org/10.1016/j.apmt.2019.100482
  15. Liu H., ul Haq Tariq N., Han R. et al. // J. Non-Cryst. Solids. 2022. V. 575. P. 121204. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2021.121204
  16. Iastrenski M.F., da Silva P.R.C., Tarley C.R.T., Segatelli M.G. // Ceram. Int. 2019. V. 45. P. 21698. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.07.170
  17. Wen Q., Yu Z., Riedel R. // Prog. Mater. Sci. 2020. V. 109. P. 100623. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2019.100623
  18. Widgeon S.J., Sen S., Mera G. et al. // Chem. Mater. 2010. V. 22. P. 6221. https://doi.org/10.1021/cm1021432
  19. Breval E., Hammond M., Pantano C.G. // J. Am. Ceram. Soc. 1994. V. 77. P. 3012. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1994.tb04538.x
  20. Lu K., Erb D. // Int. Mater. Rev. 2018. V. 63. P. 139. https://doi.org/10.1080/09506608.2017.1322247.
  21. Tian Z., Zhu W., Yan X., Su D. // Materials. 2022. V. 15. P. 6395. https://doi.org/10.3390/ma15186395
  22. Ricohermoso E.III, Klug F., Schlaak H. et al. // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2022. V. 19. P. 149. https://doi.org/10.1111/ijac.13800
  23. Ricohermoso E.III, Klug F., Schlaak H. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2021. V. 41. P. 6377. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2021.07.001
  24. Soraru G.D., D’Andrea G., Campostrini R. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 1995. V. 78. P. 379. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1995.tb08811.x
  25. Ryan J.V., Colombo P., Howell J.A., Pantano C.G. // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2010. V. 7. P. 675. https://doi.org/10.1111/j.1744-7402.2009.02374.x
  26. Mandracci P., Rivolo P. // Coatings. 2023. V. 13. P. 1075. https://doi.org/10.3390/coatings13061075
  27. Hong N., Zhang Y., Sun Q. et al. // Materials. 2021. V. 14. P. 4827. https://doi.org/10.3390/ma14174827
  28. de Freitas A.S.M., Maciel C.C., Rodrigues J.S. et al. // Vacuum. 2021. V. 194. P. 110556. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110556
  29. Gilman A.B., Zinoviev A.V., Kuznetsov A.A. // High Energy Chem. 2022. V. 56. P. 468. [Гильман А.Б., Зиновьев А.В., Кузнецов А.А. // Хим. выс. энергий. 2022. Т. 56. С. 470. https://doi.org/10.1134/S0018143922060078]
  30. Balderas I.E.G., Ruiz C.M., Andres E.R. et al. // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2024. V. 21. P. 3319. https://doi.org/10.1111/ijac.14796
  31. Yu S., Tu R., Ito A., Goto T. // Mater. Lett. 2010. V. 64. P. 2151. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2010.07.022
  32. Yu S., Tu R., Goto T. // J. Eur. Ceram. Soc. 2016. V. 36. P. 403. http://dx.doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2015.10.029
  33. Jacobson N.S., Opila E.J. // Metall. Trans. A. 1993. V. 24. P. 1212. https://doi.org/10.1007/BF02657254
  34. Sevast'yanov V.G., Ezhov Yu.S., Simonenko E.P., Kuznetsov N.T. Materials Science Trans. Forum. Tech. Publications, Switzerland. 2004. V. 457–460. Р. 59. https:// doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.457-460.59
  35. Лебедев А.С., Еремяшев В.Е., Трофимов Е.А., Анфилогов В.Н. // Докл. АН. 2019. Т. 484. № 5. С. 559. https://doi.org/10.1134/S0012500819020046
  36. Шестаков В.А., Косяков В.И., Косинова М.Л. // Изв. АН. Сер. хим. 2019. Т. 11. С. 1983. https://doi.org/1066-5285/19/6811-1983
  37. Шестаков В.А., Селезнев В.А., Мутилин С.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 5. С. 651. https://doi.org/10.1134/S0036023623600491
  38. Шестаков В.А., Косинова М.Л. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 64. № 1. С. 43. https://doi.org/10.31857/S0044457X24010059
  39. Shestakov V.A., Kosinova M.L. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2024. V. 98. № 9. P. 2007. https://doi.org/10.1134/S0036024424701140
  40. Суляева В.С., Шестаков В.А., Румянцев Ю.М., Косинова М.Л. // Неорган. материалы. 2018. Т. 54. № 2. С. 146. https://doi.org/10.1134/S0020168518020152
  41. Шестаков В.А., Яковкина Л.В., Кичай В.Н. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 12. С. 1746. https://doi.org/10.31857/S0044457X22600608
  42. Кузнецов Ф.А., Буждан Я.М., Коковин Г.А. // Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук. 1975. № 2. № 1. С. 24.
  43. Kuznetsov F.A., Titov V.A. Proc. Int. Symp. on Advanced Materials (September 24–30, 1995). Jpn., P. 16.
  44. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. / Под ред. Глушко В.П. и др. М.: Наука, 1988. Т. 3. Кн. 2. 395 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. CVD-диаграмма процесса термического разложения [(CH3)3Si]2O при изменении общего давления в реакторе.

Скачать (66KB)
Метаданные
3. Рис. 2. CVD-диаграмма процесса в системе [(CH3)3Si]2O + NO2 при варьировании содержания кислорода в исходной газовой смеси.

Скачать (77KB)
Метаданные
4. Рис. 3. CVD-диаграмма процесса в системе [(CH3)3Si]2O + mNH3 при варьировании содержания аммиака в исходной газовой смеси.

Скачать (91KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025