硅烷(SiH4)是一種無(wú)色、與空氣反應(yīng)并會(huì)引起窒息的氣體,同義名稱是四氫化硅(Silicon hydride)。硅烷的化學(xué)式為SiH4,含量高達(dá)99.99%。在常溫常壓下,硅烷是一種惡臭的有毒氣體。硅烷的熔點(diǎn)是-185℃,沸點(diǎn)是-112℃。在常溫下,硅烷是穩(wěn)定的,但在加熱至400℃時(shí),它會(huì)完全分解成氣態(tài)硅和氫氣。硅烷易燃、易爆,在空氣或鹵素氣體中會(huì)發(fā)生爆炸性燃燒。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
硅烷(SiH4)中,1個(gè)硅原子與4個(gè)氫原子通過(guò)硅-氫(Si-H)相連。由于硅原子相對(duì)較大的原子半徑和較低的電負(fù)性,導(dǎo)致硅烷中的硅-氫(Si-H)鍵較弱。Si-H鍵的鍵能大約在 318-384 kJ/mol 范圍內(nèi),C-H鍵的鍵能通常在 413 kJ/mol 左右,Si-H鍵能低,意味著化學(xué)鍵更容易斷裂,化學(xué)性質(zhì)越活潑。
主要用途
硅烷具有廣泛的用途,除了在太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中作為將硅分子附著于電池表面的最有效方式外,還在半導(dǎo)體、平板顯示器、鍍膜玻璃等制造工廠中有廣泛應(yīng)用。硅烷是半導(dǎo)體工業(yè)中單晶硅、多晶硅外延片以及二氧化硅、氮化硅、磷硅玻璃等化學(xué)氣相沉積工藝的硅源,并廣泛用于太陽(yáng)能電池、硅復(fù)印機(jī)鼓、光電傳感器、光導(dǎo)纖維及特種玻璃等的生產(chǎn)研制。
危害性
接觸硅烷會(huì)導(dǎo)致眼睛受到刺激,吸入高濃度的硅烷會(huì)引起頭痛、惡心、黏膜和呼吸道的刺激,過(guò)度吸入還可能引發(fā)肺炎和腎病。此外,暴露于高濃度硅烷氣體的環(huán)境中還可能因自燃而造成熱灼傷。因此,在使用硅烷時(shí)需要采取安全措施,如穿戴防護(hù)服和呼吸器等個(gè)人防護(hù)裝備,以及儲(chǔ)存于專用的安全容器中。