Получение высокочистого моносилана

Направление и цели исследований: получение высокочистого гидрида кремния SiH₄ (моносилана), в том числе изотопнообогащённых гидридов кремния: ²⁸SiH₄, ²⁹SiH4, ³⁰SiH₄. Высокочистый моносилан является одним из основных веществ для получения полупроводникового кремния. Для полупроводниковой промышленности требуется кремний с определённой степенью чистоты и совершенной кристаллической структурой. Соответствие этим требованиям достигается применением эффективных методов очистки (ректификация) и выращиванием монокристаллов кремния из его расплава. Особый интерес вызывают индивидуальные изотопы кремния: 28Si, 29Si и 30Si, что обусловлено наличием у них ряда уникальных свойств. В последние годы в Институте химии высокочистых веществ Российской Академии наук в рамках международного проекта “Авогадро”, целью которого является уточнение числа Авогадро, проводится работа по получению высокочистого кремния-28. Она включает нескольких стадий: синтез ²⁸SiH₄ по реакции ²⁸SiF₄ c CaH₂, глубокая очистка и термическое разложение ²⁸SiH₄. Прводимые исследования посвящены повышению степени превращения реагентов, применяемых для синтеза ²⁸SiH₄ и снижению содержания примесей в гидриде кремния-28. Конкретными научными задачами являются изучение влияния примесей в гидриде кальция (оксид кальция, углерод) на выход и степень чистоты синтезируемого силана; снижение содержания примесного углерода в СаН₂ путём вымывания водородом; изучение влияния температуры, давления, механической активации, дисперсности и удельной поверхности гидрида кальция на его степень превращения.

Коллектив сотрудничает с Институтом химии высокочистых веществ Российской Академии наук, в котором возможно овладение навыками, научно-исследовательская работа, дальнейшее обучение в аспирантуре и трудоустройство студентов.

Исследования проводят: к.х.н., доцент Трошин О.Ю., студенты химического факультета.

Литература:

• Буланов А.Д., Балабанов В.В., Пряхин Д.А., Трошин О.Ю. Получение и глубокая очистка SiF₄ и ²⁸SiH₄. // Неорганические материалы. 2002. Т. 38. № 3. С. 356-361.
• Девятых Г.Г., Дианов Е.М., Буланов А.Д., Трошин О.Ю., Балабанов В.В., Пряхин Д.А. Получение высокочистого моноизотопного силана: ²⁸SiH₄, ²⁹SiH₄, ³⁰SiH₄. // Доклады Академии наук. 2003. Т. 391. № 5. С. 368-369.
• Буланов А.Д., Трошин О.Ю., Балабанов В.В. Синтез высокочистого гидрида кальция. // Журнал прикладной химии. 2004. Т.77. № 6. С. 887-889.