Gaseinführung
Ethylsilan ist eine anorganische Verbindung mit der chemischen Formel Si2H6. Bei Raumtemperatur und -druck ist es ein farbloses, transparentes und giftiges Gas mit einem unangenehmen und reizenden Geruch. Es hat ähnliche chemische Eigenschaften wie Silan, ist aber reaktiver als Silan. Es ist instabiler als Silan und zersetzt sich bei Raumtemperatur langsam in Silan und Wasserstoff. Zersetzt sich bei 300–500 °C in SiH4, SinHm und H2 und zersetzt sich auch unter Licht. Wird hauptsächlich in Solarzellen, lichtempfindlichen Rotationsröhren, amorphen Siliziumfilmen, epitaktischem Wachstum, Oxidfilmen, Nitridfilmen, chemischer Gasphasenabscheidung und anderen Bereichen verwendet.
Grundeigenschaften
Ethylsilan ist eine farblose, transparente Flüssigkeit, die sich in der Luft spontan entzündet und deren Zündpunkt unter Raumtemperatur liegt. Bei Kontakt mit Luft verbrennt es sofort und zersetzt sich in SiH4 und H2. Der Verbrennungskonzentrationsbereich ist breit, und wenn die Konzentration über 0,2 % liegt, wird während der Verbrennung eine Flamme freigesetzt; wenn die Konzentration unter 0,2 % liegt, findet eine Oxidationsreaktion statt, bei der weißes SiO2 entsteht. Explosive Verbrennung in Chlorgas. Reagiert explosiv mit Halogengasen, aber bei niedrigen Temperaturen ist die Halogenierung mäßig. Bei Kontakt mit SF6 explodiert es. Intensive Reaktion mit Tetrachlorkohlenstoff und Chloroform. Reagiert und zersetzt sich mit Alkalimetallen und Quecksilberlegierungen zu Silan und Wasserstoff. Reagiert mit Ätzkalium zu freiem H2. Es reagiert nicht mit reinem Wasser und Säure, aber mit Alkali zu Silikaten und Wasserstoff. Sogar das Vorhandensein von Spuren von aus Glas gelöstem Alkali kann zur Hydrolyse von Ethan führen. In Gegenwart von KH- oder LiCl-Verunreinigungen zersetzt es sich bei Raumtemperatur langsam.
Si2H6- → SiH4+(SiH2) x
Ethylsilan ist löslich in Kohlenstoffdisulfid, Ethylalkohol, Benzol und Ethylkieselsäure. Es greift Gummi, Butter, Schmiermittel, Blei usw. an, greift jedoch die meisten Metalle nicht an.
Hauptverwendungszwecke
1. Wird in Solarzellen, lichtempfindlichen Rotationsröhren, amorphen Siliziumfilmen, epitaktischem Wachstum, Oxidfilmen, Nitridfilmen, chemischer Gasphasenabscheidung und anderen Bereichen verwendet. Bei der Herstellung von Solarzellen ist die Abscheidungsrate von Ethylensilan auf amorphen Siliziumwafern viel schneller als die von Silan, und die Temperatur kann um 200-300 °C gesenkt werden. Bei der Ionenimplantation ist die Verwendung von Ethan als Ionenquelle wahrscheinlicher zum Glühen und hat einen stärkeren Strahlstrom, was zu deutlich besseren Ergebnissen führt als die Verwendung anderer Gase als Ionenquellen.
2. In der Halbleitertechnologie wird es für Epitaxie- und Diffusionsprozesse sowie für lichtempfindliche Trommeln verwendet, die in Solarzellen und der elektronischen Fotografie verwendet werden.
