Oxyde d'hafnium(IV)

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Oxyde d'hafnium(IV)
Hafnium(IV) oxide.jpg
Apparence de l'oxyde d'hafnium(IV)

Kristallstruktur Zirconium(IV)-oxid.png
__ Hf4+     __ O2−
Maille cristalline de l'oxyde d'hafnium(IV)
Identification
Nom IUPAC dioxohafnium
Synonymes

dioxyde d'hafnium

No CAS 12055-23-1
No EINECS 235-013-2
PubChem 292779
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute HfO2
Masse molaire[1] 210,49 ± 0,02 g/mol
Hf 84,8 %, O 15,2 %,
Propriétés physiques
fusion 2 774 °C[2]
Masse volumique 9,68 g·cm-3[2]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

L'oxyde d'hafnium(IV) est un composé chimique de formule brute HfO2. Il se présente sous la forme d'un solide incolore et est pratiquement insoluble dans l'eau et les solvants organiques. Il s'agit d'un isolant électrique ayant une largeur de bande interdite d'environ 6 eV[3]. C'est le composé le plus commun et le plus stable de l'hafnium, ainsi qu'un intermédiaire de certains procédés de production d'hafnium métallique. On peut l'obtenir par chauffage de 600 à 1 000 °C de l'hydroxyde, de l'oxalate, du sulfate ou de l'oxychlorure d'hafnium.

Il possède une dureté élevée, un faible coefficient de dilatation thermique, et est chimiquement très semblable à la zircone ZrO2. Cristallisé dans le système monoclinique à température ambiante, il connaît une transition de phase vers un système quadratique autour de 1 700 °C.

Il est employé comme revêtement optique ainsi que dans l'industrie des semiconducteurs comme diélectrique high-κ de condensateurs pour DRAM en raison de sa permittivité de 24[4] — à comparer à 3,9 pour le dioxyde de silicium SiO2.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a et b Page Hafnium(IV) oxide, tech. sur le site d'Alfa Aesar (en)
  3. (en) John Robertson, « Band offsets of wide-band-gap oxides and implications for future electronic devices », Journal of vacuum Science & Technology B, vol. 18, no 3,‎ 2000, p. 1785 (lire en ligne) DOI:10.1116/1.591472
  4. (en) G. D. Wilk, R. M. Wallace et J. M. Anthony, « High-κ gate dielectrics: Current status and materials properties considerations », Journal of Applied Physics, vol. 89, no 10,‎ 2001, p. 5243 (lire en ligne) DOI:[1]