Isotetrasilan
| Strukturformel | |||||||||
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| Allgemeines | |||||||||
| Name | Isotetrasilan | ||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | Si4H10 | ||||||||
| Kurzbeschreibung |
farblose pyrophore Flüssigkeit[1] | ||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||
| Molare Masse | 122,42 g·mol−1 | ||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig[1] | ||||||||
| Dichte |
0,793 g/ml[2] | ||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||
| Siedepunkt |
101,7 °C[2] | ||||||||
| Löslichkeit |
reagiert mit Wasser[1] | ||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||
Isotetrasilan ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Silane.
Gewinnung und Darstellung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Isotetrasilan wird im Gemisch mit zahlreichen anderen Silanen bei der Zersetzung von Magesiumsilicid mit wässriger Säure erhalten.[3] Eine andere Herstellungsmethode nutzte die Einwirkung elektrischer Entladungen auf Silan (SiH4). Das erhaltene Siangemisch wird dann gaschromatografisch aufgetrennt.[4][5] Die Isomerisierung von n-Tetrasilan zu i-Tetrasilan gelingt in Gegenwart von Aluminiumchlorid.[6] Die Verbindung kann auch durch Hydrierung des perhalogenierten Isotetrasilans, ClSi(SiCl3)3, mit Diisobutylaluminiumhydrid (DIBAL-H) hergestellt werden (siehe Abbildung).[7]
Eigenschaften
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Isotetrasilan ist eine farblose Flüssigkeit, die sich an der Luft spontan entzündet.[8] Synthese und Handhabung dieser Verbindung muss daher unter Argon oder Stickstoff in einer Glovebox oder mittels Schlenktechnik erfolgen. Die Verbindung kristallisiert bei −99,4 °C in der monoklinen Raumgruppe P21/c (Raumgruppen-Nr. 14).[7]
Verwendung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Isotetrasilan ist kommerziell verfügbar.[8] Dies erleichtert die Verwendung der Verbindung als Präkursor zur Abscheidung von Siliciumschichten aus flüssigen Siliciumtinten.[9][10] Mögliche Anwendungen dieser Siliciumtinten in der Halbleiterindustrie werden intensiv untersucht.[11][12]
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ a b c d e Isotetrasilane, Safety Data Sheet (SDS). Gelest Inc., abgerufen am 7. Dezember 2024 (englisch).
- ↑ a b c F. Fehér, P. Hädicke, H. Frings: Beiträge zur Chemie des Siliciums und Germaniums, XXIII (1) physikalisch-chemische Eigenschaften der Silane von Trisilan bis Heptasilan. In: Inorganic and Nuclear Chemistry Letters. Band 9, Nr. 9, 1973, S. 931–936, doi:10.1016/0020-1650(73)80129-1.
- ↑ F. Fehér, H. Strack: Die gaschromatographische Trennung von Siliciumwasserstoffen an Squalan-Kieselgur-Trennsäulen. In: Naturwissenschaften. Band 50, Nr. 17, 1. Januar 1963, S. 570–571, doi:10.1007/BF00660482.
- ↑ Sudarshan D. Gokhale, William L. Jolly: Some Properties of n- and Isotetrasilane. In: Inorganic Chemistry. Band 3, Nr. 7, 1. Juli 1964, S. 946–949, doi:10.1021/ic50017a004.
- ↑ S. D. Gokhale, J. E. Drake, W. L. Jolly: Synthesis of the higher silanes and germanes. In: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. Band 27, Nr. 9, 1. September 1965, S. 1911–1916, doi:10.1016/0022-1902(65)80043-4.
- ↑ Franz Fehér, Franz Ocklenburg, Dieter Skrodzki: Beiträge zur Chemie des Siliciums und Germaniums, XXXII [1]. Isomerisierung von höheren Silanen mit Aluminiumchlorid / Contributions to the Chemistry of Silicon and Germanium, XXXII [1]. Isomerization of Higher Silanes with Aluminium Chloride. In: Zeitschrift für Naturforschung B. Band 35, Nr. 7, 1. Juli 1980, S. 869–872, doi:10.1515/znb-1980-0715.
- ↑ a b Maik Gerwig, Uwe Böhme, Mike Friebel, Franziska Gründler, Georg Franze, Marco Rosenkranz, Horst Schmidt, Edwin Kroke: Syntheses and Molecular Structures of Liquid Pyrophoric Hydridosilanes. In: ChemistryOpen. Band 9, Nr. 7, Juli 2020, S. 762–773, doi:10.1002/open.202000152, PMID 32728519, PMC 7383127 (freier Volltext).
- ↑ a b Product Search. In: Gelest, Inc. Abgerufen am 5. Dezember 2024 (englisch).
- ↑ Tatsuya Shimoda: Nanoliquid processes for electronic devices: developments of inorganic functional liquid materials and their processing. Springer, Singapur 2019, ISBN 978-981-13-2952-4.
- ↑ Maik Gerwig, Uwe Böhme, Mike Friebel: Challenges in the Synthesis and Processing of Hydrosilanes as Precursors for Silicon Deposition. In: Chemistry – A European Journal. Band 30, Nr. 33, 12. Juni 2024, doi:10.1002/chem.202400013.
- ↑ Mark A. M. Leenen, Volker Arning, Heiko Thiem, Jürgen Steiger, Ralf Anselmann: Printable electronics: flexibility for the future. In: physica status solidi (a). Band 206, Nr. 4, April 2009, S. 588–597, doi:10.1002/pssa.200824428.
- ↑ Torsten Bronger, Paul H. Wöbkenberg, Jan Wördenweber, Stefan Muthmann, Ulrich W. Paetzold, Vladimir Smirnov, Stephan Traut, Ümit Dagkaldiran, Stephan Wieber, Michael Cölle, Anna Prodi‐Schwab, Odo Wunnicke, Matthias Patz, Martin Trocha, Uwe Rau, Reinhard Carius: Solution‐Based Silicon in Thin‐Film Solar Cells. In: Advanced Energy Materials. Band 4, Nr. 11, August 2014, doi:10.1002/aenm.201301871.