Siliciuro de platino - Platinum silicide
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| Nombres | |
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Nombre IUPAC
Siliciuro de platino
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Modelo 3D ( JSmol )
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PubChem CID
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| Propiedades | |
| PtSi | |
| Masa molar | 223,17 g / mol |
| Apariencia | Cristales ortorrómbicos |
| Densidad | 12,4 g / cm 3 |
| Punto de fusion | 1.229 ° C (2.244 ° F; 1.502 K) |
| Estructura | |
| Ortorrómbico | |
| Pnma (No. 62), OP8 | |
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a = 0,5577 nm, b = 0,3587 nm, c = 0,5916 nm
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Unidades de fórmula ( Z )
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4 |
| Riesgos | |
| punto de inflamabilidad | No es inflamable |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 ( que es ?)
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| Referencias de Infobox | |
El siliciuro de platino , también conocido como monosilicida de platino , es el compuesto inorgánico con la fórmula PtSi. Es un semiconductor que se convierte en superconductor cuando se enfría a 0,8 K.
Estructura y vinculación
La estructura cristalina de PtSi es ortorrómbica, y cada átomo de silicio tiene seis átomos de platino vecinos. Las distancias entre el silicio y los vecinos de platino son las siguientes: uno a una distancia de 2.41 angstroms, dos a una distancia de 2.43 angstroms, uno a una distancia de 2.52 angstroms y los dos últimos a una distancia de 2.64 angstroms. Cada átomo de platino tiene seis vecinos de silicio a las mismas distancias, así como dos vecinos de platino, a una distancia de 2,87 y 2,90 angstroms. Todas las distancias superiores a 2,50 angstroms se consideran demasiado lejanas para estar realmente involucradas en las interacciones de enlace del compuesto. Como resultado, se ha demostrado que dos conjuntos de enlaces covalentes componen los enlaces que forman el compuesto. Un conjunto es el enlace de tres centros Pt-Si-Pt, y el otro conjunto de dos enlaces centrales Pt-Si. Cada átomo de silicio en el compuesto tiene un enlace de tres centros y dos enlaces de centro. La película más delgada de PtSi consistiría en dos planos alternos de átomos, una sola hoja de estructuras ortorrómbicas. Las capas más gruesas se forman apilando pares de hojas alternas. El mecanismo de unión entre PtSi es más similar al del silicio puro que al del platino puro o Pt2Si, aunque la experimentación ha revelado el carácter de unión metálica en PtSi del que carece el silicio puro.
Síntesis
Métodos
PtSi se puede sintetizar de varias formas. El método estándar consiste en depositar una película delgada de platino puro sobre obleas de silicio y calentar en un horno convencional a 450–600 ° C durante media hora en ambientes inertes. El proceso no se puede realizar en un ambiente oxigenado, ya que esto da como resultado la formación de una capa de óxido sobre el silicio, evitando la formación de PtSi. Una técnica secundaria para la síntesis requiere una película de platino pulverizada depositada sobre un sustrato de silicio. Debido a la facilidad con la que el PtSi puede contaminarse con oxígeno, se han informado varias variaciones de los métodos. Se ha demostrado que el procesamiento térmico rápido aumenta la pureza de las capas de PtSi formadas. También se encontró que las temperaturas más bajas (200–450 ° C) eran exitosas, las temperaturas más altas producen capas de PtSi más gruesas, aunque temperaturas superiores a 950 ° C formaron PtSi con mayor resistividad debido a grupos de granos grandes de PtSi.
Cinética
A pesar del método de síntesis empleado, PtSi se forma de la misma manera. Cuando el platino puro se calienta por primera vez con silicio, se forma Pt2Si. Una vez que se utilizan todos los Pt y Si disponibles y las únicas superficies disponibles son Pt2Si, el siliciuro comenzará la reacción más lenta de convertirse en PtSi. La energía de activación para la reacción de Pt2Si es de alrededor de 1,38 eV, mientras que es de 1,67 eV para PtSi.
El oxígeno es extremadamente perjudicial para la reacción, ya que se unirá preferiblemente a Pt, limitando los sitios disponibles para la unión Pt-Si y previniendo la formación de siliciuro. Se ha encontrado que una presión parcial de O 2 tan baja a 10 -7 es suficiente para ralentizar la formación del siliciuro. Para evitar este problema, se utilizan ambientes inertes, así como pequeñas cámaras de recocido para minimizar la cantidad de contaminación potencial. La limpieza de la película metálica también es extremadamente importante, y las condiciones de suciedad dan como resultado una síntesis deficiente de PtSi.
En ciertos casos, una capa de óxido puede resultar beneficiosa. Cuando se utiliza PtSi como barrera Schottky , una capa de óxido evita el desgaste del PtSi.
Aplicaciones
PtSi es un semiconductor y una barrera Schottky con alta estabilidad y buena sensibilidad, y se puede utilizar en detección de infrarrojos, imágenes térmicas o contactos óhmicos y Schottky. El siliciuro de platino fue más estudiado y utilizado en las décadas de 1980 y 1990, pero se ha vuelto menos utilizado debido a su baja eficiencia cuántica. PtSi ahora se usa más comúnmente en detectores de infrarrojos, debido al gran tamaño de longitudes de onda que puede usarse para detectar. También se ha utilizado en detectores para astronomía infrarroja. Puede funcionar con buena estabilidad hasta 0,05 ° C. El siliciuro de platino ofrece una alta uniformidad de las matrices fotografiadas. El bajo costo y la estabilidad lo hacen adecuado para el mantenimiento preventivo y la obtención de imágenes IR científicas.