Hafnium dioksida: Perbedaan antara revisi
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29612418; atribusi sumber disertakan. |
Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi |
||
| Baris 1: | Baris 1: | ||
'''Hafnium dioksida''', '''hafnium(IV) oksida''', atau '''hafnia''' adalah suatu [[senyawa anorganik]] dengan rumus [[Hafnium|Hf]][[Oksigen|O]]. Padatan tak berwarna ini adalah salah satu senyawa [[hafnium]] yang paling umum dan stabil. Ini adalah isolator listrik dengan [[celah pita]] antara 5,3 ~ 5,7 [[Elektron volt|eV]]. Hafnium dioksida adalah zat antara dalam beberapa proses yang menghasilkan logam hafnium. | [[File:Kristallstruktur_Zirconium(IV)-oxid.png|thumb|right|280px|Kristallstruktur Zirconium(IV)-oxid]] | ||
'''Hafnium dioksida''', '''hafnium(IV) oksida''', atau '''hafnia''' adalah suatu [[senyawa anorganik]] dengan rumus [[Hafnium|Hf]][[Oksigen|O]]. Padatan tak berwarna ini adalah salah satu senyawa [[hafnium]] yang paling umum dan stabil. Ini adalah isolator listrik dengan [[celah pita]] antara 5,3 ~ 5,7 [[Elektron volt|eV]].<ref>Eric Bersch. [http://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.78.085114 Band offsets of ultrathin high-k oxide films with Si]. ''Phys. Rev. B''. Vol. 78. hlm. 085114. doi:10.1103/PhysRevB.78.085114.</ref> Hafnium dioksida adalah zat antara dalam beberapa proses yang menghasilkan logam hafnium. | |||
Hafnium(IV) oksida cukup inert. Ia bereaksi dengan [[asam]] kuat seperti [[asam sulfat]] pekat dan dengan [[basa]] kuat. Ia larut perlahan dalam [[asam fluorida]] membentuk anion fluorohafnat. Pada suhu tinggi, ia bereaksi dengan [[klorin]] dengan adanya [[grafit]] atau [[karbon tetraklorida]] untuk menghasilkan [[hafnium tetraklorida]]. | Hafnium(IV) oksida cukup inert. Ia bereaksi dengan [[asam]] kuat seperti [[asam sulfat]] pekat dan dengan [[basa]] kuat. Ia larut perlahan dalam [[asam fluorida]] membentuk anion fluorohafnat. Pada suhu tinggi, ia bereaksi dengan [[klorin]] dengan adanya [[grafit]] atau [[karbon tetraklorida]] untuk menghasilkan [[hafnium tetraklorida]]. | ||
== Struktur == | == Struktur == | ||
Hafnia mengadopsi struktur yang sama dengan zirkonia (ZrO<sub>2</sub>). Tidak seperti TiO<sub>2</sub>, yang memiliki Ti enam koordinasi dalam semua fase, zirkonia dan hafnia terdiri dari pusat logam dengan tujuh koordinasi. Berbagai fase kristal telah diamati secara eksperimental, termasuk kubik (Fm-3m), tetragonal (P4<sub>2</sub>/nmc), monoklinik (P2<sub>1</sub>/c) dan ortorombik (Pbca dan Pnma). Diketahui pula bahwa hafnia dapat mengadopsi dua fase metastabil ortorombik lainnya (kelompok ruang Pca2<sub>1</sub> dan Pmn2<sub>1</sub>) pada berbagai tekanan dan suhu, mungkin menjadi sumber ''ferroelectricity'' yang baru-baru ini teramati pada film tipis hafnia. | Hafnia mengadopsi struktur yang sama dengan zirkonia (ZrO<sub>2</sub>). Tidak seperti TiO<sub>2</sub>, yang memiliki Ti enam koordinasi dalam semua fase, zirkonia dan hafnia terdiri dari pusat logam dengan tujuh koordinasi. Berbagai fase kristal telah diamati secara eksperimental, termasuk kubik (Fm-3m), tetragonal (P4<sub>2</sub>/nmc), monoklinik (P2<sub>1</sub>/c) dan ortorombik (Pbca dan Pnma).<ref>Table III, V. Miikkulainen. [http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/113/2/10.1063/1.4757907 Crystallinity of inorganic films grown by atomic layer deposition: Overview and general trends]. ''Journal of Applied Physics''. 2013. Vol. 113. hlm. 021301. doi:10.1063/1.4757907.</ref> Diketahui pula bahwa hafnia dapat mengadopsi dua fase metastabil ortorombik lainnya (kelompok ruang Pca2<sub>1</sub> dan Pmn2<sub>1</sub>) pada berbagai tekanan dan suhu,<ref>T. D. Huan. [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.90.064111 Pathways towards ferroelectricity in hafnia]. ''Physical Review B''. 2014. Vol. 90. hlm. 064111. doi:10.1103/PhysRevB.90.064111.</ref> mungkin menjadi sumber ''ferroelectricity'' yang baru-baru ini teramati pada film tipis hafnia.<ref>T. S. Boscke. [http://dx.doi.org/10.1063/1.3634052 Ferroelectricity in hafnium oxide thin films]. ''Applied Physics Letters''. 2011. Vol. 99. hlm. 102903. doi:10.1063/1.3634052.</ref> | ||
Film tipis hafnium oksida, yang digunakan pada perangkat semikonduktor modern, sering diendapkan dengan struktur amorf (biasanya oleh [[deposisi lapisan atom]]). Potensi manfaat struktur amorf telah memicu peneliti untuk memadukan hafnium oksida dengan silikon (membentuk [[hafnium silikat]]) atau aluminium, untuk meningkatkan suhu kristalisasi hafnium oksida. | Film tipis hafnium oksida, yang digunakan pada perangkat semikonduktor modern, sering diendapkan dengan struktur amorf (biasanya oleh [[deposisi lapisan atom]]). Potensi manfaat struktur amorf telah memicu peneliti untuk memadukan hafnium oksida dengan silikon (membentuk [[hafnium silikat]]) atau aluminium, untuk meningkatkan suhu kristalisasi hafnium oksida.<ref>J.H. Choi. [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927796X10001683 Development of hafnium based high-k materials—A review]. ''Materials Science and Engineering: R''. 2011. Vol. 72 (6). hlm. 97–136. doi:10.1016/j.mser.2010.12.001.</ref> | ||
== Aplikasi == | == Aplikasi == | ||
Hafnia digunakan dalam [[lapisan optik]], dan sebagai kapasitor [[dielektrik κ tinggi]]] pada kapasitor [[Memori akses acak dinamis|DRAM]] dan di perangkat [[semikonduktor logam oksida]] modern. Oksida berbasis Hafnium diperkenalkan oleh [[Intel]] pada tahun 2007 sebagai pengganti [[silikon oksida]] sebagai isolator gerbang dalam [[transistor efek–medan]]. Keuntungan transistor jenis ini adalah [[konstanta dielektrik]] yang tinggi: monstanta dielektrik HfO<sub>2</sub> adalah 4–6 kali lebih tinggi daripada SiO<sub>2</sub>. Konstanta dielektrik dan sifat lainnya bergantung pada metode deposisi, komposisi dan struktur mikro material. | Hafnia digunakan dalam [[lapisan optik]], dan sebagai kapasitor [[dielektrik κ tinggi]]] pada kapasitor [[Memori akses acak dinamis|DRAM]] dan di perangkat [[semikonduktor logam oksida]] modern.<ref>H. Zhu. [http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10853-012-6568-y Recent progress in ab initio simulations of hafnia-based gate stacks]. ''Journal of Materials Science''. 2012. Vol. 47. hlm. 7399. doi:10.1007/s10853-012-6568-y.</ref> Oksida berbasis Hafnium diperkenalkan oleh [[Intel]] pada tahun 2007 sebagai pengganti [[silikon oksida]] sebagai isolator gerbang dalam [[transistor efek–medan]].<ref>[http://www.intel.com/pressroom/archive/releases/2007/20071111comp.htm Intel's Fundamental Advance in Transistor Design Extends Moore's Law, Computing Performance] , Nov. 11, 2007</ref> Keuntungan transistor jenis ini adalah [[konstanta dielektrik]] yang tinggi: monstanta dielektrik HfO<sub>2</sub> adalah 4–6 kali lebih tinggi daripada SiO<sub>2</sub>.<ref>[http://dx.doi.org/10.1063/1.1361065 Review article] by Wilk ''et al.'' in the Journal of Applied Physics, Table 1</ref> Konstanta dielektrik dan sifat lainnya bergantung pada metode deposisi, komposisi dan struktur mikro material. | ||
Dalam beberapa tahun terakhir, hafnium oksida (baik yang didoping maupun kekurangan oksigen) menarik minat tambahan sebagai calon pengganti memori resistif. | Dalam beberapa tahun terakhir, hafnium oksida (baik yang didoping maupun kekurangan oksigen) menarik minat tambahan sebagai calon pengganti memori resistif.<ref>K.-L. Lin. [http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/109/8/10.1063/1.3567915 Electrode dependence of filament formation in HfO2 resistive-switching memory]. ''Journal of Applied Physics''. 2011. Vol. 109. hlm. 084104. doi:10.1063/1.3567915.</ref> | ||
Mengingat titik leburnya yang sangat tinggi, hafnia juga digunakan sebagai bahan refraktori dalam isolasi perangkat seperti [[termokopel]], yang dapat beroperasi pada suhu sampai dengan 2500 °C. | Mengingat titik leburnya yang sangat tinggi, hafnia juga digunakan sebagai bahan refraktori dalam isolasi perangkat seperti [[termokopel]], yang dapat beroperasi pada suhu sampai dengan 2500 °C.<ref>[http://www.omega.co.uk/ppt/pptsc.asp?ref=XTA-W5R26&Nav=tema06 ''Very High Temperature Exotic Thermocouple Probes'' product data] , Omega Engineering, Inc., retrieved 2008-12-03</ref> | ||
Film multilapis dari hafnium dioksida, silika, dan bahan lainnya telah dikembangkan untuk digunakan sebagai pendingin pasif pada bangunan. Film-film tersebut memantulkan sinar matahari dan memancarkan panas pada panjang gelombang yang melewati atmosfer bumi, dan dapat memiliki suhu beberapa derajat lebih dingin daripada bahan di sekitarnya di bawah kondisi yang sama. | Film multilapis dari hafnium dioksida, silika, dan bahan lainnya telah dikembangkan untuk digunakan sebagai pendingin pasif pada bangunan. Film-film tersebut memantulkan sinar matahari dan memancarkan panas pada panjang gelombang yang melewati atmosfer bumi, dan dapat memiliki suhu beberapa derajat lebih dingin daripada bahan di sekitarnya di bawah kondisi yang sama.<ref>[http://www.technologyreview.com/lists/innovators-under-35/2015/pioneer/aaswath-raman/ Aaswath Raman Innovators Under 35 MIT Technology Review]. August 2015.</ref> | ||
== Referensi == | == Referensi == | ||
<references /> | |||
== Sumber dan atribusi == | |||
Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hafnium+dioksida&oldid=29612418 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29612418 (2026-08-21T23:38:07Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku. | |||
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 --> | |||
Revisi terkini sejak 27 Agustus 2026 23.02
-oxid.png)
Hafnium dioksida, hafnium(IV) oksida, atau hafnia adalah suatu senyawa anorganik dengan rumus HfO. Padatan tak berwarna ini adalah salah satu senyawa hafnium yang paling umum dan stabil. Ini adalah isolator listrik dengan celah pita antara 5,3 ~ 5,7 eV.[1] Hafnium dioksida adalah zat antara dalam beberapa proses yang menghasilkan logam hafnium.
Hafnium(IV) oksida cukup inert. Ia bereaksi dengan asam kuat seperti asam sulfat pekat dan dengan basa kuat. Ia larut perlahan dalam asam fluorida membentuk anion fluorohafnat. Pada suhu tinggi, ia bereaksi dengan klorin dengan adanya grafit atau karbon tetraklorida untuk menghasilkan hafnium tetraklorida.
Struktur
Hafnia mengadopsi struktur yang sama dengan zirkonia (ZrO2). Tidak seperti TiO2, yang memiliki Ti enam koordinasi dalam semua fase, zirkonia dan hafnia terdiri dari pusat logam dengan tujuh koordinasi. Berbagai fase kristal telah diamati secara eksperimental, termasuk kubik (Fm-3m), tetragonal (P42/nmc), monoklinik (P21/c) dan ortorombik (Pbca dan Pnma).[2] Diketahui pula bahwa hafnia dapat mengadopsi dua fase metastabil ortorombik lainnya (kelompok ruang Pca21 dan Pmn21) pada berbagai tekanan dan suhu,[3] mungkin menjadi sumber ferroelectricity yang baru-baru ini teramati pada film tipis hafnia.[4]
Film tipis hafnium oksida, yang digunakan pada perangkat semikonduktor modern, sering diendapkan dengan struktur amorf (biasanya oleh deposisi lapisan atom). Potensi manfaat struktur amorf telah memicu peneliti untuk memadukan hafnium oksida dengan silikon (membentuk hafnium silikat) atau aluminium, untuk meningkatkan suhu kristalisasi hafnium oksida.[5]
Aplikasi
Hafnia digunakan dalam lapisan optik, dan sebagai kapasitor dielektrik κ tinggi] pada kapasitor DRAM dan di perangkat semikonduktor logam oksida modern.[6] Oksida berbasis Hafnium diperkenalkan oleh Intel pada tahun 2007 sebagai pengganti silikon oksida sebagai isolator gerbang dalam transistor efek–medan.[7] Keuntungan transistor jenis ini adalah konstanta dielektrik yang tinggi: monstanta dielektrik HfO2 adalah 4–6 kali lebih tinggi daripada SiO2.[8] Konstanta dielektrik dan sifat lainnya bergantung pada metode deposisi, komposisi dan struktur mikro material.
Dalam beberapa tahun terakhir, hafnium oksida (baik yang didoping maupun kekurangan oksigen) menarik minat tambahan sebagai calon pengganti memori resistif.[9]
Mengingat titik leburnya yang sangat tinggi, hafnia juga digunakan sebagai bahan refraktori dalam isolasi perangkat seperti termokopel, yang dapat beroperasi pada suhu sampai dengan 2500 °C.[10]
Film multilapis dari hafnium dioksida, silika, dan bahan lainnya telah dikembangkan untuk digunakan sebagai pendingin pasif pada bangunan. Film-film tersebut memantulkan sinar matahari dan memancarkan panas pada panjang gelombang yang melewati atmosfer bumi, dan dapat memiliki suhu beberapa derajat lebih dingin daripada bahan di sekitarnya di bawah kondisi yang sama.[11]
Referensi
- ↑ Eric Bersch. Band offsets of ultrathin high-k oxide films with Si. Phys. Rev. B. Vol. 78. hlm. 085114. doi:10.1103/PhysRevB.78.085114.
- ↑ Table III, V. Miikkulainen. Crystallinity of inorganic films grown by atomic layer deposition: Overview and general trends. Journal of Applied Physics. 2013. Vol. 113. hlm. 021301. doi:10.1063/1.4757907.
- ↑ T. D. Huan. Pathways towards ferroelectricity in hafnia. Physical Review B. 2014. Vol. 90. hlm. 064111. doi:10.1103/PhysRevB.90.064111.
- ↑ T. S. Boscke. Ferroelectricity in hafnium oxide thin films. Applied Physics Letters. 2011. Vol. 99. hlm. 102903. doi:10.1063/1.3634052.
- ↑ J.H. Choi. Development of hafnium based high-k materials—A review. Materials Science and Engineering: R. 2011. Vol. 72 (6). hlm. 97–136. doi:10.1016/j.mser.2010.12.001.
- ↑ H. Zhu. Recent progress in ab initio simulations of hafnia-based gate stacks. Journal of Materials Science. 2012. Vol. 47. hlm. 7399. doi:10.1007/s10853-012-6568-y.
- ↑ Intel's Fundamental Advance in Transistor Design Extends Moore's Law, Computing Performance , Nov. 11, 2007
- ↑ Review article by Wilk et al. in the Journal of Applied Physics, Table 1
- ↑ K.-L. Lin. Electrode dependence of filament formation in HfO2 resistive-switching memory. Journal of Applied Physics. 2011. Vol. 109. hlm. 084104. doi:10.1063/1.3567915.
- ↑ Very High Temperature Exotic Thermocouple Probes product data , Omega Engineering, Inc., retrieved 2008-12-03
- ↑ Aaswath Raman Innovators Under 35 MIT Technology Review. August 2015.
Sumber dan atribusi
Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29612418 (2026-08-21T23:38:07Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.