stringtranslate.com

Нитрид кремния

Нитрид кремния представляет собой химическое соединение элементов кремния и азота . Си
3Н
4( Тетранитрид кремния ) является наиболее термодинамически стабильным и коммерчески важным из нитридов кремния [6] , и термин « Нитрид кремния » обычно относится к этому конкретному составу. Это белое твердое вещество с высокой температурой плавления, относительно химически инертное, подвергающееся воздействию разбавленной HF и горячего H.
3ПО
4. Это очень тяжело (8,5 по шкале Мооса ). Он обладает высокой термической стабильностью и сильными оптическими нелинейностями для полностью оптических применений. [7]

Производство

Нитрид кремния получают путем нагревания порошкообразного кремния при температуре от 1300 до 1400 °C в атмосфере азота:

3 Си + 2 Н
2→ Си
3Н
4

Масса образца кремния прогрессивно увеличивается за счет химического соединения кремния и азота. Без железного катализатора реакция завершается через несколько часов (~7), когда не обнаруживается дальнейшего увеличения веса из-за поглощения азота (на грамм кремния). [ нужна цитата ]

В дополнение к Си
3Н
4В литературе сообщалось о нескольких других фазах нитрида кремния (химические формулы которых соответствуют различным степеням азотирования/окисления Si). К ним относятся газообразный мононитрид кремния ( Si
2N ), мононитрид кремния (SiN) и сесквинитрид кремния ( Si
2Н
3), каждая из которых представляет собой стехиометрические фазы. Как и в случае с другими огнеупорами , продукты, полученные в ходе этих высокотемпературных синтезов, зависят от условий реакции (например, времени, температуры и исходных материалов, включая реагенты и материалы контейнера), а также от режима очистки. Однако с тех пор существование сесквинитрида оказалось под вопросом. [8]

Его также можно получить диимидным путем: [9]

SiCl
4+ 6 НХ
3 → Si(NH)
2+ 4 НХ
4Cl (s) при 0 °C
3 Si(NH)
2→ Си
3Н
4+ Н
2+ 3 ч.
2(г) при 1000 °С

Также исследовано карботермическое восстановление диоксида кремния в атмосфере азота при 1400–1450 °С: [9]

3 SiO
2+ 6 С + 2 Н
2→ Си
3Н
4+ 6 СО

Азотирование порошка кремния было разработано в 1950-х годах после «повторного открытия» нитрида кремния и стало первым крупномасштабным методом производства порошка. Однако использование сырого кремния низкой чистоты привело к загрязнению нитрида кремния силикатами и железом . В результате разложения диимида образуется аморфный нитрид кремния, который требует дальнейшего отжига в атмосфере азота при температуре 1400–1500 ° C для преобразования в кристаллический порошок; в настоящее время это второй по важности маршрут коммерческого производства. Карботермическое восстановление было самым ранним методом производства нитрида кремния и в настоящее время считается наиболее экономически эффективным промышленным способом получения порошка нитрида кремния высокой чистоты. [9]

Нанесение пленки

Пленки нитрида кремния электронного качества формируются с помощью химического осаждения из паровой фазы (CVD) или одного из его вариантов, таких как химическое осаждение из паровой фазы с плазменным усилением (PECVD): [9] [10]

3 СиХ
4(г) + 4 NH
3(г) → Si
3Н
4(с) + 12 Ч
2(ж) при 750–850°С [11]
3 SiCl
4(г) + 4 NH
3(г) → Si
3Н
4(т) + 12 HCl(г)
3 SiCl
2ЧАС
2(г) + 4 NH
3(г) → Si
3Н
4(т) + 6 HCl(г) + 6 H
2(г)

Для нанесения слоев нитрида кремния на полупроводниковые (обычно кремниевые) подложки используются два метода: [10]

  1. Технология химического осаждения из паровой фазы низкого давления (LPCVD), которая работает при довольно высокой температуре и выполняется либо в вертикальной, либо в горизонтальной трубчатой ​​печи, [12] или
  2. Технология плазменно-модифицированного атомно-слоевого химического осаждения из газовой фазы (PECVD), которая работает при довольно низкой температуре (≤ 250 °C) и в условиях вакуума. [13] Примеры включают (бисдиэтиламино)силан в качестве предшественника кремния и плазму N 2 в качестве реагента. [13]

Поскольку постоянные решетки нитрида кремния и кремния различны, в зависимости от процесса осаждения могут возникать напряжения или напряжения . Это напряжение можно уменьшить, особенно при использовании технологии PECVD, регулируя параметры осаждения. [14]

Нанопроволоки нитрида кремния также можно производить золь-гель -методом с использованием карботермического восстановления с последующим нитридированием силикагеля , содержащего ультрадисперсные частицы углерода. Частицы можно получить разложением декстрозы в интервале температур 1200–1350 °С. Возможные реакции синтеза: [15]

SiO
2(т) + C(т) → SiO(г) + CO(г)     и
3 SiO(г) + 2 Н
2(г) + 3 CO(г) → Si
3Н
4(с) + 3 СО
2(ж)     или
3 SiO(г) + 2 Н
2(г) + 3 C(s) → Si
3Н
4(т) + 3 CO(г).

Обработка

Нитрид кремния трудно производить в виде сыпучего материала — его нельзя нагреть выше 1850 °C, что значительно ниже его температуры плавления , из-за диссоциации на кремний и азот. Поэтому применение традиционных методов спекания горячим прессом проблематично. Связывание порошков нитрида кремния может быть достигнуто при более низких температурах за счет добавления материалов, называемых добавками для спекания или «связующими», которые обычно вызывают определенную степень спекания в жидкой фазе. [16] Более чистой альтернативой является использование искрового плазменного спекания , при котором нагрев осуществляется очень быстро (в течение нескольких секунд) путем пропускания импульсов электрического тока через уплотненный порошок. Этим методом получены плотные компакты нитрида кремния при температурах 1500–1700 °С. [17] [18]

Кристаллическая структура и свойства

Синие атомы — это азот, а серые — атомы кремния.

Существуют три кристаллографические структуры нитрида кремния ( Si
3Н
4), обозначенные как α, β и γ фазы. [19] Фазы α и β являются наиболее распространенными формами Si.
3Н
4и может быть произведен при нормальном давлении. γ-фаза может быть синтезирована только при высоких давлениях и температурах и имеет твердость 35 ГПа. [20] [21]

α- и β- Si
3Н
4имеют тригональную ( символ Пирсона hP28, пространственная группа P31c, № 159) и гексагональную (hP14, P6 3 , № 173) структуры соответственно, которые построены за счет разделения углов SiN.
4 тетраэдры . Их можно рассматривать как состоящие из слоев атомов кремния и азота в последовательности ABAB... или ABCDABCD... в β- Si.
3Н
4и α- Si
3Н
4, соответственно. Слой AB одинаков в α и β фазах, а слой CD в α фазе связан с AB плоскостью c-скольжения. Си _
3Н
4тетраэдры в β- Si
3Н
4соединены между собой таким образом, что образуются туннели, идущие параллельно оси c элементарной ячейки. Из-за плоскости c-скольжения, соединяющей AB с CD, структура α содержит полости вместо туннелей. Кубический γ- Si
3Н
4в литературе часто обозначается как с-модификация по аналогии с кубической модификацией нитрида бора (c-BN). Он имеет структуру типа шпинели , в которой каждый из двух атомов кремния координирует шесть атомов азота октаэдрически, а один атом кремния координирует четыре атома азота тетраэдра. [22]

Более длинная последовательность укладки приводит к тому, что α-фаза имеет более высокую твердость, чем β-фаза. Однако α-фаза химически нестабильна по сравнению с β-фазой. При высоких температурах, когда присутствует жидкая фаза, α-фаза всегда превращается в β-фазу. Следовательно, β- Si
3Н
4- основная форма, используемая в Si
3Н
4керамика. [23] Аномальный рост зерен может произойти в легированном β- Si.
3Н
4, при котором аномально большие удлиненные зерна образуются в матрице из более мелких равноосных зерен и могут служить методом повышения вязкости разрушения этого материала за счет перекрытия трещин. [24] Аномальный рост зерен в легированном нитриде кремния возникает из-за аддитивной диффузии и приводит к образованию композитных микроструктур, которые также можно рассматривать как «композиты in-situ» или «самоармированные материалы». [25]

Помимо кристаллических полиморфов нитрида кремния, стеклоаморфные материалы могут образовываться как продукты пиролиза прекерамических полимеров , чаще всего содержащие различные количества остаточного углерода (поэтому их более уместно рассматривать как карбонитриды кремния). В частности, поликарбосилазан можно легко превратить в аморфную форму материала на основе карбонитрида кремния при пиролизе, что имеет ценное значение при обработке материалов из нитрида кремния с помощью технологий обработки, более обычно используемых для полимеров. [26]

Приложения

В целом, основная проблема применения нитрида кремния заключалась не в технических характеристиках, а в стоимости. Поскольку стоимость снизилась, количество производственных приложений увеличивается. [27]

Автомобильная индустрия

Одним из основных применений спеченного нитрида кремния является автомобильная промышленность в качестве материала для деталей двигателей. К ним относятся, в дизельных двигателях , свечи накаливания для более быстрого запуска; камеры предварительного сгорания (вихревые камеры) для снижения выбросов, более быстрого запуска и снижения шума; турбокомпрессор для уменьшения задержки двигателя и выбросов. В двигателях с искровым зажиганием нитрид кремния используется в подушечках коромысел для меньшего износа , в турбинах турбокомпрессоров для снижения инерции и меньшего запаздывания двигателя, а также в клапанах управления выхлопными газами для увеличения ускорения. В качестве примера уровня производства можно привести более 300 000 турбокомпрессоров из спеченного нитрида кремния в год. [9] [16] [27]

Подшипники

Si 3 N 4 детали подшипника

Подшипники из нитрида кремния представляют собой как полностью керамические подшипники, так и керамические гибридные подшипники с шариками из керамики и дорожками качения из стали. Керамика из нитрида кремния обладает хорошей ударопрочностью по сравнению с другой керамикой. Поэтому в высокопроизводительных подшипниках используются шарикоподшипники из керамики нитрида кремния . Характерным примером является использование подшипников из нитрида кремния в главных двигателях космического корабля НАСА . [28] [29]

Поскольку шарикоподшипники из нитрида кремния тверже металла, это уменьшает контакт с дорожкой подшипника. Это приводит к снижению трения на 80 %, увеличению срока службы в три-десять раз, увеличению скорости на 80 %, уменьшению веса на 60 %, способности работать при смазочном голодании, более высокой коррозионной стойкости и более высокой рабочей температуре по сравнению с традиционными металлическими подшипниками. [27] Шарики из нитрида кремния весят на 79% меньше, чем шарики из карбида вольфрама . Шарикоподшипники из нитрида кремния можно найти в высококачественных автомобильных подшипниках, промышленных подшипниках, ветряных турбинах , автоспорте, велосипедах, роликовых коньках и скейтбордах . Подшипники из нитрида кремния особенно полезны в тех случаях, когда коррозия, электрические или магнитные поля не позволяют использовать металлы, например, в приливных расходомерах, где воздействие морской воды является проблемой, или в искателях электрического поля. [16]

Si 3 N 4 впервые был продемонстрирован как превосходный подшипник в 1972 году, но производство началось лишь в 1990 году из-за проблем, связанных со снижением стоимости. С 1990 года стоимость существенно снизилась по мере увеличения объема производства. Хотя Си
3Н
4подшипники по-прежнему в два-пять раз дороже, чем лучшие стальные подшипники, их превосходные характеристики и срок службы оправдывают быстрое внедрение. Около 15–20 миллионов Si.
3Н
4шарики подшипников были произведены в США в 1996 году для станков и многих других применений. Рост оценивается в 40% в год, но может быть даже выше, если керамические подшипники будут выбраны для потребительских применений, таких как роликовые коньки и компьютерные дисководы. [27]

Испытания НАСА показывают, что керамико-гибридные подшипники имеют гораздо меньший усталостный срок службы (износ), чем стандартные цельностальные подшипники. [30]

Высокотемпературный материал

Двигатель из нитрида кремния. Слева: установлен на испытательном стенде. Справа: испытания с пропеллентами H 2 /O 2 .

Нитрид кремния уже давно используется в высокотемпературных приложениях. В частности, он был идентифицирован как один из немногих монолитных керамических материалов, способных выдерживать сильный тепловой удар и температурные градиенты, возникающие в водородно-кислородных ракетных двигателях. Чтобы продемонстрировать эту возможность в сложной конфигурации, ученые НАСА использовали передовую технологию быстрого прототипирования для изготовления цельного компонента камеры сгорания / сопла (двигателя) диаметром один дюйм. Двигатель прошел испытания горячим огнем с водородно-кислородным топливом и выдержал пять циклов, включая 5-минутный цикл, при температуре материала 1320 ° C. [31]

В 2010 году нитрид кремния использовался в качестве основного материала в двигателях космического зонда JAXA «Акацуки» . [32]

Нитрид кремния использовался для изготовления «микрозатворов», разработанных для спектрографа ближнего инфракрасного диапазона на борту космического телескопа Джеймса Уэбба . По данным НАСА: «Рабочая температура криогенна, поэтому устройство должно быть способным работать при чрезвычайно низких температурах. Еще одной проблемой была разработка жалюзи, которые могли бы: многократно открываться и закрываться без усталости; открываться индивидуально; и открываться достаточно широко, чтобы Нитрид кремния был выбран для использования в микрозатворах из-за его высокой прочности и устойчивости к усталости». Эта система микрозатвора позволяет прибору наблюдать и анализировать до 100 небесных объектов одновременно. [33]

Медицинский

Нитрид кремния имеет множество ортопедических применений. [34] [35] Этот материал также является альтернативой PEEK (полиэфирэфиркетон) и титану , которые используются в устройствах спондилодеза (последний относительно дорог). [36] [37] Гидрофильная микротекстурированная поверхность нитрида кремния обеспечивает прочность, долговечность и надежность материала по сравнению с PEEK и титаном . [35] [36] [38] Некоторые композиции этого материала обладают антибактериальными, [39] противогрибковыми, [40] или противовирусными свойствами. [41]

Металлообработка и резка

Первое крупное применение Si
3Н
4был абразивный и режущий инструмент . Объемный монолитный нитрид кремния используется в качестве материала для режущих инструментов благодаря своей твердости, термической стабильности и стойкости к износу . Особенно рекомендуется для высокоскоростной обработки чугуна . Твердость в горячем состоянии, вязкость разрушения и термостойкость означают, что спеченный нитрид кремния может резать чугун, твердую сталь и сплавы на основе никеля со скоростями поверхности до 25 раз быстрее, чем полученные с использованием обычных материалов, таких как карбид вольфрама. [16] Использование Si
3Н
4режущие инструменты оказали огромное влияние на объем производства. Например, торцевое фрезерование серого чугуна пластинами из нитрида кремния позволило удвоить скорость резания, увеличить стойкость инструмента с одной детали до шести деталей на кромку и снизить среднюю стоимость пластин на 50% по сравнению с традиционными твердосплавными инструментами. [9] [27]

Электроника

Пример локального окисления кремния через маску Si 3 N 4

Нитрид кремния часто используется в качестве изолятора и химического барьера при производстве интегральных схем , для электрической изоляции различных структур или в качестве маски травления при объемной микрообработке . В качестве пассивационного слоя для микрочипов он превосходит диоксид кремния , поскольку является значительно лучшим диффузионным барьером против молекул воды и ионов натрия , двух основных источников коррозии и нестабильности в микроэлектронике. Он также используется в качестве диэлектрика между слоями поликремния в конденсаторах аналоговых чипов. [42]

Кантилевер Si 3 N 4 , используемый в атомно-силовых микроскопах.

Нитрид кремния, нанесенный методом LPCVD, содержит до 8% водорода. Он также испытывает сильное растягивающее напряжение , которое может привести к растрескиванию пленок толщиной более 200 нм. Однако он имеет более высокое удельное сопротивление и диэлектрическую прочность, чем большинство изоляторов, обычно доступных в микропроизводстве (10 16 Ом ·см и 10 МВ/см соответственно). [10]

В качестве изоляционных слоев используют не только нитрид кремния, но и различные тройные соединения кремния, азота и водорода (SiN x H y ). Они осаждаются в плазме с помощью следующих реакций: [10]

2 СиХ
4(г) + Н
2(г) → 2 SiNH(ы) + 3 H
2(г)
СиХ
4(г) + NH
3(г) → SiNH(s) + 3 H
2(г)

Эти пленки SiNH имеют гораздо меньшие растягивающие напряжения, но худшие электрические свойства (удельное сопротивление от 10 6 до 10 15  Ом·см и диэлектрическая прочность от 1 до 5 МВ/см) [10] [43] и термически стабильны к высоким температурам при определенных условиях. физические условия. Нитрид кремния также используется в ксерографическом процессе в качестве одного из слоев фотобарабана. [44] Нитрид кремния также используется в качестве источника воспламенения в бытовых газовых приборах. [45] Благодаря своим хорошим упругим свойствам нитрид кремния, наряду с кремнием и оксидом кремния, является наиболее популярным материалом для кантилеверов — чувствительных элементов атомно-силовых микроскопов . [46]

Солнечные батареи

Солнечные элементы часто имеют антибликовое покрытие . Для этого можно использовать нитрид кремния, а его показатель преломления можно регулировать , варьируя параметры процесса осаждения. [47] [48]

Фотонные интегральные схемы

Фотонные интегральные схемы могут быть изготовлены из различных материалов, также называемых материальными платформами. Нитрид кремния является одним из таких материалов, наряду, например, с кремниевой фотоникой и фосфидом индия . Фотонные интегральные схемы из нитрида кремния имеют широкий спектральный охват и низкие потери света. Это делает их очень подходящими для детекторов, спектрометров, биосенсоров и квантовых компьютеров. Наименьшие потери распространения, зарегистрированные в SiN (от 0,1 дБ/см до 0,1 дБ/м), были достигнуты волноводами TriPleX компании LioniX International. [49]

История

О первом препарате сообщили в 1857 году Анри Этьен Сент-Клер Девиль и Фридрих Вёлер . [50] В их методе кремний нагревался в тигле, помещенном внутри другого тигля, наполненного углеродом, чтобы уменьшить проникновение кислорода во внутренний тигель. Они сообщили о продукте, который назвали нитридом кремния, но не уточнили его химический состав. Пол Шютценбергер первым сообщил о продукте состава тетранитрида Si .
3Н
4, в 1879 году он был получен путем нагревания кремния с браском (пастой, полученной путем смешивания древесного угля, угля или кокса с глиной, которая затем используется для облицовки тиглей) в доменной печи. В 1910 году Людвиг Вайс и Теодор Энгельхардт нагрели кремний в атмосфере чистого азота, чтобы получить кремний.
3Н
4. [51] Э. Фридрих и Л. Ситтиг получили Si 3 N 4 в 1925 г. путем карботермического восстановления в атмосфере азота, то есть нагреванием кремнезема, углерода и азота при 1250–1300 °С.

Нитрид кремния десятилетиями оставался просто химическим диковинкой, прежде чем его начали использовать в коммерческих целях. С 1948 по 1952 год компания Carborundum, Ниагара-Фолс, Нью-Йорк, подала заявку на несколько патентов на производство и применение нитрида кремния. [9] К 1958 году нитрид кремния Хейнса ( Union Carbide ) находился в коммерческом производстве для трубок термопар , сопел ракет, а также лодок и тиглей для плавки металлов. Британские работы над нитридом кремния, начатые в 1953 году, были направлены на высокотемпературные части газовых турбин и привели к разработке нитрида кремния, связанного с помощью реакции, и нитрида кремния, полученного горячим прессованием. В 1971 году Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США заключило с Ford и Westinghouse контракт на сумму 17 миллионов долларов США на две керамические газовые турбины. [52]

Несмотря на то, что свойства нитрида кремния были хорошо известны, его естественное появление было обнаружено только в 1990-х годах в виде крошечных включений (  размером около 2 мкм × 0,5 мкм) в метеоритах . Минерал был назван ниеритом в честь пионера масс-спектрометрии Альфреда О.К. Нира . [53] Этот минерал мог быть обнаружен и раньше, опять же исключительно в метеоритах, советскими геологами. [54]

Рекомендации

  1. ^ «Нитрид кремния (соединение)» . ПабХим . Проверено 4 июня 2023 г.
  2. ^ abcd Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.88. ISBN 1-4398-5511-0.
  3. ^ База данных показателей преломления. refractiveindex.info
  4. ^ Справочник CRC по химии и физике: готовый справочник химических и физических данных. Уильям М. Хейнс, Дэвид Р. Лид, Томас Дж. Бруно (2016–2017, 97-е изд.). Бока-Ратон, Флорида. 2016. ISBN 978-1-4987-5428-6. ОСЛК  930681942.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )
  5. ^ ПУНКТ № SI-501, ПОРОШОК НИТРИДА КРЕМНИЯ, MSDS. Архивировано 6 июня 2014 г. в Wayback Machine . Metal-Powders-Compounds.micronmetals.com
  6. ^ Меллор, Джозеф Уильям (1947). Всеобъемлющий трактат по неорганической и теоретической химии . Том. 8. Лонгманс, Грин и Ко, стр. 115–7. ОСЛК  493750289.
  7. ^ Лопес-Суарес, А.; Торрес-Торрес, К.; Ранхель-Рохо, Р.; Рейес-Эскеда, JA; Сантана, Г.; Алонсо, Джей Си; Ортис, А.; Оливер, А. (8 июня 2009 г.). «Модификация нелинейного оптического поглощения и оптического отклика Керра, демонстрируемая nc-Si, внедренным в пленку нитрида кремния». Оптика Экспресс . 17 (12): 10056–10068. Бибкод : 2009OExpr..1710056L. дои : 10.1364/OE.17.010056 . ISSN  1094-4087. ПМИД  19506657.
  8. ^ Карлсон, Онтарио (1990). «Система N-Si (Азот-Кремний)». Бюллетень фазовых диаграмм сплавов . 11 (6): 569–573. дои : 10.1007/BF02841719.
  9. ^ abcdefg Райли, Фрэнк Л. (2004). «Нитрид кремния и родственные материалы». Журнал Американского керамического общества . 83 (2): 245–265. doi :10.1111/j.1151-2916.2000.tb01182.x.
  10. ^ abcde Ниши, Ёсио; Деринг, Роберт (2000). Справочник по технологии производства полупроводников. ЦРК Пресс. стр. 324–325. ISBN 978-0-8247-8783-7.
  11. ^ Морган, Д.В.; Совет, К. (1991). Введение в полупроводниковую микротехнологию (2-е изд.). Чичестер, Западный Суссекс, Англия: John Wiley & Sons. п. 27. ISBN 978-0471924784.
  12. ^ «Crystec Technology Trading GmbH, Сравнение вертикальных и горизонтальных трубчатых печей в полупроводниковой промышленности» . Crystec.com . Проверено 6 июня 2009 г.
  13. ^ Аб Шен, Цзе; Рузбум, Фред; Мамели, Альфредо (2023). «Пространственное атомно-слоевое осаждение нитрида кремния при атмосферном давлении при низкой температуре». Атомное нанесение слоев . дои : 10.15212/aldj-2023-1000. S2CID  257304966 . Проверено 30 апреля 2023 г.
  14. ^ «Crystec Technology Trading GmbH, нанесение слоев нитрида кремния» . Проверено 6 июня 2009 г.
  15. ^ Гош Чаудхури, Махуа; Дей, Раджиб; Митра, Манодж К.; Дас, Гопеш К.; Мукерджи, Сиддхартха (2008). «Новый метод синтеза нанопроволок α-Si3N4 золь-гель способом». Наука и технология перспективных материалов . 9 (1): 5002. Бибкод : 2008STAdM...9a5002G. дои : 10.1088/1468-6996/9/1/015002. ПМК 5099808 . ПМИД  27877939. 
  16. ^ abcd Соррелл, Крис (6 февраля 2001 г.). «Свойства и применение нитрида кремния (Si₃N₄)». Журнал материалов AZo . ISSN  1833-122Х. ОКЛК  939116350.
  17. ^ Нисимура, Т.; Сюй, Х.; Кимото, К.; Хиросаки, Н.; Танака, Х. (2007). «Изготовление нанокерамики из нитрида кремния. Приготовление и спекание порошка: обзор». Наука и технология перспективных материалов . 8 (7–8): 635–643. Бибкод : 2007STAdM...8..635N. дои : 10.1016/j.stam.2007.08.006 .
  18. ^ Пэн, с. 38
  19. ^ «Кристаллические структуры Si3N4». Hardmaterials.de . Проверено 6 июня 2009 г.
  20. ^ Цзян, JZ; Краг, Ф.; Фрост, диджей; Столь, К.; Линделов, Х. (2001). «Твердость и термическая стабильность кубического нитрида кремния». Физический журнал: конденсированное вещество . 13 (22): Л515. Бибкод : 2001JPCM...13L.515J. дои : 10.1088/0953-8984/13/22/111. S2CID  250763667.
  21. ^ «Свойства гамма-Si3N4». Архивировано из оригинала 15 июля 2006 года . Проверено 6 июня 2009 г.
  22. ^ Пэн, стр. 1-3.
  23. ^ Чжу, Синьвэнь; Сакка, Ёсио (2008). «Текстурированный нитрид кремния: обработка и анизотропные свойства». Наука и технология перспективных материалов . 9 (3): 3001. Бибкод : 2008STAdM...9c3001Z. дои : 10.1088/1468-6996/9/3/033001. ПМК 5099652 . ПМИД  27877995. 
  24. ^ Аномальный рост зерен Журнал роста кристаллов
  25. ^ Влияние роста зерна B-нитрида кремния на прочность, модуль Вейбулла и вязкость разрушения Журнал Американского керамического общества
  26. ^ Ван, Сифань; Шмидт, Франциска; Ханаор, Дориан; Камм, Пол Х.; Ли, Шуан; Гурло, Александр (2019). «Аддитивное производство керамики из прекерамических полимеров: универсальный стереолитографический подход с использованием тиол-еновой клик-химии». Производство добавок . 27 : 80–90. arXiv : 1905.02060 . Бибкод : 2019arXiv190502060W. дои : 10.1016/j.addma.2019.02.012. S2CID  104470679.
  27. ^ abcde Richerson, Дэвид В.; Фрейта, Дуглас В. «Керамическая промышленность». Возможности современной керамики для удовлетворения потребностей отраслей будущего . Окриджская национальная лаборатория. hdl : 2027/coo.31924090750534. ОСЛК  692247038.
  28. ^ «Керамические шарики увеличивают срок службы подшипников двигателя шаттла» . НАСА. Архивировано из оригинала 24 октября 2004 г. Проверено 6 июня 2009 г.
  29. ^ «Усовершенствования главного двигателя космического корабля» . НАСА . Проверено 6 июня 2009 г.
  30. ^ Зарецкий, Эрвин В.; Влчек, Брайан Л.; Хендрикс, Роберт К. (1 апреля 2005 г.). «Влияние шариков и роликов из нитрида кремния на срок службы подшипников качения».
  31. ^ Экель, Эндрю Дж. (1999). «Испытание ракетных двигателей из нитрида кремния прошло успешно». НАСА. Архивировано из оригинала 4 апреля 2009 года.
  32. ^ Результат маневра управления орбитой венерианского климатического орбитального аппарата «АКАТСУКИ». ДЖАКСА (06.07.2010)
  33. ^ Космический телескоп Джеймса Уэбба / Центр космических полетов Годдарда > Инновации > Микрозатворы / НАСА (25 июня 2020 г.).
  34. ^ Олофссон, Джоанна; Грек, Т. Микаэль; Берлинд, Торунь; Перссон, Сесилия; Джейкобсон, Стаффан; Энгквист, Хокан (2012). «Оценка нитрида кремния как износостойкой и рассасывающейся альтернативы для тотальной замены тазобедренного сустава». Биоматерия . 2 (2): 94–102. дои : 10.4161/biom.20710. ПМЦ 3549862 . ПМИД  23507807. 
  35. ^ аб Маццокки, М; Беллози, А (2008). «О возможности использования нитрида кремния в качестве керамики для структурных ортопедических имплантатов. Часть I: Обработка, микроструктура, механические свойства, цитотоксичность». Журнал материаловедения: Материалы в медицине . 19 (8): 2881–7. дои : 10.1007/s10856-008-3417-2. PMID  18347952. S2CID  10388233.
  36. ^ Аб Вебстер, Ти Джей; Патель, А.А.; Рахаман, Миннесота; Сонни Бал, Б. (2012). «Противоинфекционные и остеоинтеграционные свойства имплантатов из нитрида кремния, поли(эфирэфиркетона) и титана». Акта Биоматериалы . 8 (12): 4447–54. doi :10.1016/j.actbio.2012.07.038. ПМИД  22863905.
  37. ^ Андерсон, MC; Олсен, Р. (2010). «Врастание кости в пористый нитрид кремния». Журнал исследований биомедицинских материалов, часть A. 92 (4): 1598–605. дои : 10.1002/jbm.a.32498 . ПМИД  19437439.
  38. ^ Арафат, Ахмед; Шрён, Карин; Де Смет, Луи CPM; Судхёльтер, Эрнст-младший; Зуильхоф, Хан (2004). «Индивидуальная функционализация поверхностей нитрида кремния». Журнал Американского химического общества . 126 (28): 8600–1. дои : 10.1021/ja0483746. ПМИД  15250682.
  39. ^ Пеццотти, Джузеппе; Марин, Элия; Адачи, Тецуя; Лерусси, Федерика; Рондинелла, Альфредо; Боскетто, Франческо; Чжу, Вэньлян; Китадзима, Такаши; Инада, Косукэ; Макинтайр, Брайан Дж.; Бок, Райан М. (24 апреля 2018 г.). «Включение Si3 N4 в PEEK для производства антибактериальных, остеокондуктивных и рентгенопрозрачных спинальных имплантатов». Макромолекулярная биология . 18 (6): 1800033. doi :10.1002/mabi.201800033. ISSN  1616-5187. ПМИД  29687593.
  40. ^ Макинтайр Б., Бок Р. и Бал, Приложение BSUS. № 20200079651. 2020.
  41. ^ Пеццотти, Джузеппе; Огитани, Эрико; Шин-Я, Масахару; Адачи, Тецуя; Марин, Элия; Боскетто, Франческо; Чжу, Вэньлян; Мазда, Осам (20 июня 2020 г.). «Быстрая инактивация SARS-CoV-2 нитридом кремния, меди и нитридом алюминия». дои : 10.1101/2020.06.19.159970. S2CID  220044677 . Проверено 21 сентября 2020 г. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  42. ^ Пирсон, Хью О. (1992). Справочник по химическому осаждению из паровой фазы (CVD). Уильям Эндрю. п. 282. ИСБН 978-0-8155-1300-1.
  43. ^ Сзе, Саймон М.; Ли, Минг-Квей (2012). Полупроводниковые приборы: физика и технология (3-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Уайли. п. 406. ИСБН 978-1-118-13983-7.
  44. ^ Герцог, Чарльз Б.; Нуланди, Яан; Тирет, Трейси (2002). «Поверхностные науки ксерографии» (PDF) . Поверхностная наука . 500 (1–3): 1005–1023. Бибкод : 2002SurSc.500.1005D. дои : 10.1016/S0039-6028(01)01527-8.
  45. ^ Левинсон, LM и др. (17 апреля 2001 г.) «Система зажигания для газового прибора», патент США № 6 217 312.
  46. ^ Оринг, М. (2002). Материаловедение тонких пленок: нанесение и структура. Академическая пресса. п. 605. ИСБН 978-0-12-524975-1.
  47. ↑ Раджиндер Шарма (2 июля 2019 г.). «Влияние наклона падающего света на характеристики кремниевых солнечных элементов». Гелион . 5 (7): e01965. Бибкод : 2019Heliy...501965S. doi :10.1016/j.heliyon.2019.e01965. ПМК 6611928 . ПМИД  31317080. 
  48. ^ Раджиндер Шарма (май 2018 г.). «Нитрид кремния как просветляющее покрытие для повышения эффективности преобразования кремниевых солнечных элементов». Турецкий физический журнал . 42 (4): 350–355. дои : 10.3906/физ-1801-28 . S2CID  139899251.
  49. ^ Рулоффзен, Крис Г.Х.; Хекман, Марсель; Кляйн, Эдвин Дж.; Веверс, Леннарт С.; Тименс, Рулоф Бернардус; Марченко, Денис; Гескус, Дмитрий; Деккер, Рональд; Алиппи, Андреа; Грутжанс, Роберт; ван Рис, Альберт; Ольденбёвинг, Рууд М.; Эппинг, Йорн П.; Хайдеман, Рене Г.; Уорхофф, Керстин (июль 2018 г.). «Оптические волноводы Si3N4 TriPleX с низкими потерями: обзор технологий и приложений». Журнал IEEE по избранным темам квантовой электроники . 24 (4): 1–21. Бибкод : 2018IJSTQ..2493945R. дои : 10.1109/JSTQE.2018.2793945. ISSN  1077-260X. S2CID  3431441.
  50. ^ "Ueber das Stickstoffsilicium" . Аннален дер Химии и Фармации . 104 (2): 256. 1857. doi :10.1002/jlac.18571040224.
  51. ^ Вайс, Л. и Энгельхардт, Т (1910). «Über die Stickstoffverbindungen des Siliciums». З. Анорг. Аллг. Хим . 65 (1): 38–104. дои : 10.1002/zaac.19090650107.
  52. ^ Картер, К. Барри и Нортон, М. Грант (2007). Керамические материалы: наука и техника. Спрингер. п. 27. ISBN 978-0-387-46270-7.
  53. ^ Ли, MR; Рассел, СС ; Арден, JW; Пиллинджер, Коннектикут (1995). «Ниерит (Si 3 N 4 ), новый минерал из обыкновенных и энстатитовых хондритов». Метеоритика . 30 (4): 387. Бибкод : 1995Metic..30..387L. doi :10.1111/j.1945-5100.1995.tb01142.x.
  54. ^ "Ниерит". Миндат . Проверено 8 августа 2009 г.

Цитируемые источники

На Wikimedia Commons есть СМИ, связанные с нитридом кремния .