Un siliciuro es un tipo de compuesto químico que combina silicio y un elemento generalmente más electropositivo .
El silicio es más electropositivo que el carbono . En términos de sus propiedades físicas, los siliciuros son estructuralmente más parecidos a los boruros que a los carburos . Sin embargo, debido a las diferencias de tamaño, los siliciuros no son isoestructurales con los boruros y los carburos. [1]
Los enlaces en siliciuros varían desde estructuras conductoras similares a las de los metales hasta estructuras covalentes o iónicas . Se han descrito siliciuros de todos los metales que no son de transición, excepto el berilio . Los siliciuros se utilizan en interconexiones . [2]
Los átomos de silicio en los siliciuros pueden tener muchas organizaciones posibles:
La mayoría de los siliciuros se producen por combinación directa de los elementos. [1]
Un siliciuro preparado mediante un proceso de autoalineación se denomina salicuro . Se trata de un proceso en el que los contactos de siliciuro se forman solo en aquellas áreas en las que el metal depositado (que después del recocido se convierte en un componente metálico del siliciuro) está en contacto directo con el silicio, por lo que el proceso es autoalineado. Se implementa comúnmente en procesos MOS/ CMOS para contactos óhmicos de la fuente, el drenador y la compuerta de poli-Si.
Los siliciuros del grupo 1 y 2, por ejemplo, Na2Si y Ca2Si , reaccionan con agua, produciendo hidrógeno y/o silanos.
El siliciuro de magnesio reacciona con el ácido clorhídrico para dar silano :
Los siliciuros del grupo 1 son aún más reactivos. Por ejemplo, el siliciuro de sodio, Na2Si , reacciona rápidamente con el agua para producir silicato de sodio , Na2SiO3 , y gas hidrógeno . El siliciuro de rubidio es pirofórico y se enciende en contacto con el aire. [3]
Los siliciuros de metales de transición suelen ser inertes a las soluciones acuosas. Al rojo vivo, reaccionan con hidróxido de potasio , flúor y cloro . El mercurio , el talio , el bismuto y el plomo son inmiscibles con el silicio líquido.
Las películas delgadas de siliciuro tienen aplicaciones en microelectrónica debido a su alta conductividad eléctrica, estabilidad térmica, resistencia a la corrosión y compatibilidad con procesos de obleas fotolitográficas . [4] Por ejemplo, los siliciuros formados sobre capas de polisilicio , llamados policiuros , se utilizan comúnmente como material de interconexión en circuitos integrados por su alta conductividad. [5] Los siliciuros formados a través del proceso de salicidio también se utilizan como un metal de baja función de trabajo en contactos óhmicos y Schottky . [6] Los metales de alta función de trabajo a menudo no son ideales para su uso en uniones metal-semiconductor directamente debido a la fijación a nivel de Fermi donde el potencial de barrera Schottky de la unión se bloquea alrededor de 0,7-0,8 V. Por esta razón, los diodos Schottky de bajo voltaje directo y las interconexiones óhmicas entre un semiconductor y un metal a menudo utilizan una capa delgada de siliciuro en la interfaz metal-semiconductor.