有機硅烷偶聯(lián)劑在電子工藝中的應(yīng)用

硅烷已成為半導(dǎo)體微電子工藝中使用的的特種氣體, 用于各種微電子薄膜制備, 包括單晶膜、微晶、多晶、氧化硅、氮化硅、金屬硅化物等。

硅烷的微電子應(yīng)用還在向縱深發(fā)展: 低溫外延、選擇外延、異質(zhì)外延。不僅用于硅器件和硅集成電路，也用于化合物半導(dǎo)體器件(碳化硅等)。在超晶格量子阱材料制備中也有應(yīng)用?？梢哉f現(xiàn)代幾乎所有先進的集成電路的生產(chǎn)線都需用到硅烷。硅烷的純度對器件性能和成品率關(guān)系極大，更高的器件需要更高純度的硅烷(包括乙硅烷、丙硅烷)。在國內(nèi)，硅烷改性聚醚膠已成為密封膠行業(yè)研發(fā)的熱點，未來發(fā)展前景看好。

有機硅烷偶聯(lián)劑的廣泛應(yīng)用

硅烷作為含硅薄膜和涂層的應(yīng)用已從傳統(tǒng)的微電子產(chǎn)業(yè)擴展到鋼鐵、機械、化工和光學(xué)等各個領(lǐng)域。含硅涂層可使普通鋼的高溫耐氧化能力提高到10萬倍以上,也可使其它金屬的高溫化學(xué)穩(wěn)定性大大改善，使內(nèi)燃機葉片的耐蝕性明顯增強，有機硅烷偶聯(lián)劑使各種材料和零件之間的粘結(jié)強度大幅度提高，有機硅烷偶聯(lián)劑使汽車發(fā)動機零件的壽命延長，也可改變玻璃的反射和透射性能，從而得到顯著的節(jié)能和裝飾效果。在浮法玻璃生產(chǎn)過程中用硅烷在玻璃表面涂敷一層反光層其粘附力極強在長期陽光照射下不褪色, 透光率只有普通玻璃的1 /3; 用氮化硅涂敷的大面積多晶硅電池( BSNSC) 已達到15. 7%的。用硅烷氣相沉積技術(shù)制造各種含硅薄膜在高技術(shù)中的應(yīng)用還在與日俱增。目前前國內(nèi)的表面改性設(shè)備比較多，但是有些表面改性設(shè)備沒有遵循硅微粉表面改性的機理及工藝要求等制造的，造成有機硅烷偶聯(lián)劑表面改性的效果不好，因此要對購置的改性設(shè)備進行改造和配套后才能達到較好的效果。

有機硅烷偶聯(lián)劑種類和用量對改性鋁性能的影響

為了研究硅烷偶聯(lián)劑種類和用量對改性鋁性能的影響，南京能德新材料公司針對不同種類的硅烷偶聯(lián)劑改性處理顏料鋁做了實驗。

通過實驗，我們得知未改性的顏料鋁具有疏水性，無法分散在水性體系中，全部漂浮于水面；用該樹脂制備的汽車涂料具有較高的鉛筆硬度、附著力好、耐沖擊性、耐酸性和耐堿性俱佳。相比其他三種硅烷偶聯(lián)劑，而經(jīng)有機硅烷偶聯(lián)劑WD-60表面改性后的顏料鋁，能大部分懸浮在水性體系中，親水性較好，光澤性略有降低但不明顯。本研究初步選用WD-60硅烷偶聯(lián)劑作為鋁顏料表面改性劑。

硅烷偶聯(lián)劑的用量以其在水解溶液中的濃度來表示。

通過實驗可以表明，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑含量較少時，顏料鋁部分漂浮于水面，因為WD-60未能完全包覆于鋁表面形成致密親水性包覆膜層；當(dāng)X活性基團水解時，使Si-X能化為Si-OH，而Si-OH與被處理的硅微粉表面的OH形成氫鍵，同時進行加熱，產(chǎn)生縮合脫水反應(yīng)，形成其價鍵結(jié)合。當(dāng)WD-60含量較高時，鋁顏料發(fā)生部分沉淀，顏料光澤性明顯降低，因為顏料表面過多的硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生縮聚反應(yīng)導(dǎo)致團聚下沉。有機硅烷偶聯(lián)劑試驗現(xiàn)象表明：經(jīng)用量為5%的WD-60硅烷偶聯(lián)劑包覆改性后的顏料鋁在水性體系中分散穩(wěn)定性明顯提高，顏料外觀基本沒有發(fā)生變化。