السيليسيد

السيليسيد هو نوع من المركبات الكيميائية التي تجمع بين السيليكون وعنصر أكثر إيجابية كهربائية عادة .

السيليكون أكثر كهرجابية من الكربون . من حيث خصائصها الفيزيائية، تُعدّ السيليسيدات أقرب بنيويًا إلى البوريدات منها إلى الكربيدات . ومع ذلك، ونظرًا لاختلاف أحجامها، فإن السيليسيدات ليست متماثلة بنيويًا مع البوريدات والكربيدات. ^{[ 1 ]}

تتراوح الروابط في السيليسيدات من هياكل موصلة شبيهة بالمعادن إلى روابط تساهمية أو أيونية . وقد وُصفت سيليسيدات جميع المعادن غير الانتقالية باستثناء البريليوم . تُستخدم السيليسيدات في الوصلات البينية . ^{[ 2 ]}

يمكن أن تتخذ ذرات السيليكون في السيليسيدات العديد من الترتيبات المحتملة:

• ذرات السيليكون المعزولة: موصلة للكهرباء (أو شبه موصلة) CrSi , MnSi , FeSi , CoSi , Cu ₅ Si , (V,Cr,Mn) ₃ Si , Fe ₃ Si , Mn ₃ Si , Mg ₂ (Si,Ge,Sn,Pb) , (Ca,Ru,Ce,Rh,Ir,Ni) ₂ Si
• أزواج Si ₂ : U ₃ Si ₂ ، سيليسيدات الهافنيوم والثوريوم
• Si ₄ رباعي الاسطح : K Si، Rb Si، Cs Si
• سلاسل Si _n : USi، (Ti، Zr، Hf، Th، Ce، Pu)Si ، CaSi، SrSi، YSi
• طبقات السيليكون المستوية سداسية الشكل الشبيهة بالجرافيت: β-USi 2 _{، سيليسيدات} اللانثانيدات والأكتينيدات الأخرى
• طبقات السيليكون السداسية المموجة: CaSi ₂
• الهياكل ثلاثية الأبعاد المفتوحة للسيليكون: SrSi₂ _، ThSi₂ _، α- _USi₂

تُنتَج معظم السيليسيدات عن طريق التفاعل المباشر بين العناصر. ^{[ 1 ]} إلا أن هذه العملية طاردة للحرارة بشدة ، ويصعب التحكم في التفاعل. في حالات نادرة، يمكن لأكسيد معدني أن يخضع لعملية اختزال سيليكوباريك، حيث يقوم السيليكون النقي بإزالة الأكسجين من المعدن ليتحول إلى أكسيد السيليكون، الذي يُزال بعد ذلك باستخدام الفراغ. بدلاً من ذلك، يُعدّ الألومنيوم أو النحاس المنصهران مذيبات مناسبة لعملية السبك. ^{[ 3 ]}

يُطلق على السيليسيد المُحضّر بعملية ذاتية المحاذاة اسم السيليسيد . في هذه العملية، تتشكل وصلات السيليسيد فقط في المناطق التي يكون فيها المعدن المُرسب (الذي يصبح بعد التلدين مكونًا معدنيًا للسيليسيد) على اتصال مباشر بالسيليكون، ولذلك تُسمى العملية ذاتية المحاذاة. تُستخدم هذه التقنية بشكل شائع في عمليات MOS/ CMOS لتكوين وصلات أومية بين المصدر والمصب وبوابة السيليكون متعدد التبلور.

تُستخدم الأغشية الرقيقة من السيليسيد في الإلكترونيات الدقيقة نظرًا لموصليتها الكهربائية العالية، وثباتها الحراري، ومقاومتها للتآكل، وتوافقها مع عمليات تصنيع الرقائق الضوئية . ^{[ 6 ]} على سبيل المثال، تُستخدم السيليسيدات المُشكّلة فوق طبقات من السيليكون متعدد التبلور ، والتي تُسمى البوليسيدات ، بشكل شائع كمادة توصيل في الدوائر المتكاملة نظرًا لموصليتها العالية. ^{[ 7 ]} كما تُستخدم السيليسيدات المُشكّلة من خلال عملية السيليسيد كمعادن ذات دالة شغل منخفضة في وصلات أومية وشوتكي . ^{[ 8 ]} غالبًا ما تكون المعادن ذات دالة الشغل العالية غير مثالية للاستخدام المباشر في وصلات المعدن-شبه الموصل بسبب تثبيت مستوى فيرمي، حيث يُصبح جهد حاجز شوتكي للوصلة ثابتًا عند حوالي 0.7-0.8 فولت. لهذا السبب، غالبًا ما تستخدم ثنائيات شوتكي ذات الجهد الأمامي المنخفض والوصلات الأومية بين شبه موصل ومعدن طبقة رقيقة من السيليسيد عند سطح التلامس بين المعدن وشبه الموصل.

• سيليسيد النيكل ، NiSi
• سيليسيد الصوديوم ، NaSi
• سيليسيد المغنيسيوم ، _Mg2Si
• سيليسيد البلاتين ، PtSi (البلاتين في الواقع أكثر كهرسلبية من السيليكون)
• سيليسيد التيتانيوم ، TiSi ₂
• سيليسيد التنجستن ، WSi ₂
• مبيد ثنائي الموليبدينوم ، MoSi ₂
• سيليسيد النبتونيوم ، NpSi ₂

• مركبات ثنائية من السيليكون