סילאןהוא תרכובת של סיליקון ומימן, והוא מונח כללי לסדרה של תרכובות. סילאן כולל בעיקר מונוסילאן (SiH4), דיסילאן (Si2H6) וכמה תרכובות סיליקון מימן ברמה גבוהה יותר, עם הנוסחה הכללית SinH2n+2. עם זאת, בייצור בפועל, אנו מתייחסים בדרך כלל למונוסילאן (נוסחה כימית SiH4) כ"סילאן".

ברמה אלקטרוניתגז סילאןמתקבל בעיקר על ידי זיקוק וטיהור תגובה שונים של אבקת סיליקון, מימן, סיליקון טטרכלוריד, זרז וכו'. סילאן עם טוהר של 3N עד 4N נקרא סילאן בדרגה תעשייתית, וסילאן עם טוהר של יותר מ-6N נקרא גז סילאן בדרגה אלקטרונית.

כמקור גז לנשיאת רכיבי סיליקון,גז סילאןהפך לגז מיוחד חשוב שלא ניתן להחליף אותו במקורות סיליקון רבים אחרים בגלל טוהר גבוה ויכולתו להשיג בקרה עדינה. מונוסילאן מייצר סיליקון גבישי באמצעות תגובת פירוליזה, שהיא כיום אחת השיטות לייצור בקנה מידה גדול של סיליקון חד-גבישי גרגירי וסיליקון רב-גבישי בעולם.

מאפייני סילאן

סילאן (SiH4)הוא גז חסר צבע המגיב עם אוויר וגורם לחנק. שם נרדף שלו הוא סיליקון הידריד. הנוסחה הכימית של סילאן היא SiH4, ותכולתו גבוהה עד 99.99%. בטמפרטורת החדר ובלחץ, סילאן הוא גז רעיל בעל ריח רע. נקודת ההיתוך של סילאן היא -185℃ ונקודת הרתיחה היא -112℃. בטמפרטורת החדר, סילאן יציב, אך כאשר הוא מחומם ל-400℃, הוא יתפרק לחלוטין לסיליקון ומימן בגזים. סילאן דליק ונפיץ, והוא יישרף בצורה נפיצה באוויר או בגז הלוגן.

שדות יישום

לסילאן מגוון רחב של שימושים. בנוסף להיותו הדרך היעילה ביותר לחבר מולקולות סיליקון לפני השטח של התא במהלך ייצור תאים סולאריים, הוא נמצא בשימוש נרחב גם במפעלי ייצור כגון מוליכים למחצה, צגים שטוחים וזכוכית מצופה.

סילאןהוא מקור הסיליקון לתהליכי שקיעת אדים כימיים כגון סיליקון גבישי יחיד, פרוסות סיליקון פוליקריסטליות אפיטקסיאליות, סיליקון דיאוקסיד, סיליקון ניטריד וזכוכית פוספוסיליקט בתעשיית המוליכים למחצה, והוא נמצא בשימוש נרחב בייצור ופיתוח של תאים סולאריים, תופי סיליקון להעתקה, חיישנים פוטואלקטריים, סיבים אופטיים וזכוכית מיוחדת.

בשנים האחרונות, יישומים היי-טקיים של סילאנים עדיין צצים, כולל ייצור קרמיקה מתקדמת, חומרים מרוכבים, חומרים פונקציונליים, חומרים ביולוגיים, חומרים עתירי אנרגיה וכו', והופכים לבסיס לטכנולוגיות חדשות רבות, חומרים חדשים ומכשירים חדשים.