Оксид кремния

Окси́д кре́мния (монооксид кремния), бинарное соединение кремния с кислородом, SiO, молярная масса 44,084 г/моль. Устойчив в газообразном состоянии (SiO_r ) выше 1000 °С; для газа: теплоёмкость при постоянном объёме в стандартном состоянии 29,901 Дж/(моль·К), энтальпия образования −100,000 кДж/моль, энтропия в стандартном состоянии 211,489 Дж/(моль·К). При быстром охлаждении SiO конденсируется в аморфный продукт SiO_x−1 , (плотность 2,130 г/см³ ) светло-коричневого цвета, реиспаряющийся в вакууме с последующей конденсацией аморфного SiO_x (0 <х ⩽ 1), свойства которого определяются условиями реиспарения. При старении и отжигах SiO_x распадается на кластеры из кремния Si и его диоксида SiO₂ , содержащие до 10²⁰ см⁻³ парамагнитных центров. Оксид кремния не имеет определённых температур плавления и кипения, энтальпия испарения 240–380 кДж/моль. Оптические свойства SiO_x зависят от скорости конденсации, остаточного давления О₂ и других факторов; коэффициент поглощения 0,02 (l = 700 нм) – 0,20 (l = 400 нм); показатель преломления в видимой области 1,5–3,8.

Структура SiO_x удовлетворительно описывается моделью случайного распределения тетраэдров Si–Si_y O_4−y (у = 1, 2, 3), статистические веса которых зависят от величины x. При нагревании на воздухе оксид кремния частично окисляется; при 500 °С взаимодействует с парами воды и диоксида углерода СО₂ , выделяя соответственно Н₂ и СО; при 800 °С реагирует с Сl₂ , давая хлорид кремния SiCl₄ .

Оксид кремния образуется при восстановлении SiO₂ кремнием, углеродом, водородом, углеводородами, окислении кремнием при недостатке О₂ , диссоциации SiO₂ выше 1800 °С. Газообразный оксид кремния обнаружен в газопылевых облаках межзвёздных сред, на солнечных пятнах, в разреженных пламенах моносилана с О₂ , в продуктах взаимодействия паров Si с оксидом азота N₂ O.

Оксид кремния – материал для изолирующих, защитных, пассивирующих, оптических слоёв в полупроводниковых устройствах, волоконной оптике. Слои наносятся напылением в вакууме, реактивным распылением Si в плазме О₂ . Образующийся при термическом окислении Si слой (между Si и плёнкой SiO₂ ) состава SiO_x (0 ⩽ х ⩽ 2) толщиной до 1 нм определяет электрофизические параметры структур SiO₂ –Si.