சிலிக்கன் ஆக்சிநைட்ரைடு

சிலிக்கன் ஆக்சிநைட்ரைடு (Silicon oxynitride) என்பது SiOxNy. என்ற பொது மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டால் விவரிக்கப்படும் ஒரு கனிம வேதியியல் சேர்மமாகும். பீங்கான் வகை வேதிப்பொருள் என்று இச்சேர்மம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.சிலிக்கன் நைட்ரைடு ஆக்சைடு, டைநைட்ரைட்டு டைசிலிக்கான் ஆக்சைடு என்ற பெயர்களாலும் அழைக்கப்படுகிறது. படிக உருவமற்ற வடிவங்களில் சிலிக்கான் ஆக்சிநைட்ரைடின் இயைபு தொடர்ச்சியாக சிலிக்கா (SiO2), சிலிக்கன் நைட்ரைடு (Si3N4) இவற்றுக்கிடையில் மாறுபடுகிறது. Si2N2O சேர்மம் மட்டுமே ஒரே படிகநிலை இடைநிலைச் சேர்மமாகும் ^[2]. சினோயிட்டு என்ற அரிய கனிமமாக இயற்கையில் சில விண்வீழ் கற்களில் சிலிக்கான் ஆக்சிநைட்ரைடு கிடைக்கிறது. ஆய்வகத்திலும் இந்த நிறமற்ற சேர்மத்தை தயாரிக்க முடியும் ^[3].

சிலிக்கான் ஆக்சிநைட்ரைடின் படிக அமைப்பு SiN3O நான்முகிகள் சி அச்சில் ஆக்சிஜன் அணுக்கள் வழியாகவும் அதற்கு செங்குத்தாக நைட்ரசன் அணுக்கள் மூலமாகவும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த கட்டமைப்பின் வலுவான சகப்பிணைப்பு அதிக நெகிழ்வு வலிமை , வெப்பம் மற்றும் ஆக்சிசனேற்றத்திற்கு 1600 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலை வரை எதிர்ப்பையும் ஏற்படுத்துகிறது ^[4]

சிலிக்கான் ஆக்சிநைட்ரைடின் மென் படலங்கள் சிலிக்கான் செதில் அடித்தளங்களின் மீது எலக்ட்ரான் கற்றை ஆவி படிவு நுணுக்க முறையில் வெற்றிகரமாக படிய வைக்கப்படுகிறது. அடித்தளங்களின் வெப்பநிலை 100 பாகை முதல் 450 பாகை செல்சியசு வெப்ப நிலை வரை மாற்றிக் கொள்ளப்படுகிறது. படிய வைத்தல் நேரமும் 0.25 நிமிடங்கள் முதல் 2.5 நிமிடங்கள் வரை நீடிக்கிறது. இப்பண்புகள் ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் உகந்தவையாக இருக்கும்.

சிலிக்கான் மற்றும் சிலிக்கான் டையாக்சைடை சிலிக்கானின் உருகுநிலையைக் காட்டிலும் அதிக வெப்பநிலையான 1420–1500 ° செல்சியசு வெப்பநிலையில் நைட்ரைடேற்றம் செய்து பல்படிக சிலிக்கான் ஆக்சிநைட்ரைடு பீங்கான் தயாரிக்கப்படுகிறது:^[4][5]

3 Si + SiO₂ + 2 N₂ → 2 Si₂N₂O.

முன்பீங்கான் பலபடிகளை வெப்பச் சிதைவுக்கு உட்படுத்தும்போது விகிதவியல் அளவுகளில் பல்வேறு சிலிக்கான் ஆக்சிநைட்ரைடு பொருள்கள் உருவாகலாம். எடுத்துக்காட்டுகளாக பாலிசிலேன்கள் மற்றும் பாலியீத்தாக்சிசில்செசுகியுயசேன்கள் போன்றவற்றை கூறலாம். இவ்வாறு பெறப்பட்ட சிலிக்கான் ஆக்சிநைட்ரைடு பொருட்கள் பலபடி வழிபெறுதி பீங்கான்கள் அல்லது பி.டி.சி கள் என குறிப்பிடப்படுகின்றன. முன்பீங்கான் பலபடிகளை பயன்படுத்துவதன் மூலம், அடர்த்தியான அல்லது நுண்ணிய சிலிக்கான் ஆக்சிநைட்ரைடு பீங்கான்களை அணைவு வடிவங்களில் பெறலாம் ^[6]. சிலிக்கான் ஆக்சிநைட்ரைடின் மெல்லிய படலங்கள் பலவிதமான பிளாசுமா படிவு நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி சிலிக்கானின் மீது வளர்க்கப்படலாம். இவை நுண்மின்னணுவியலில் சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு மற்றும் சிலிக்கான் நைட்ரைடுகளுக்கு மாற்றாக மின்கடத்தா அடுக்காக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. குறைந்த கசிவு மின்னோட்டமும் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மையும் இதன் கூடுதல் சிறப்புகளாகும். இந்த மென் படலங்கள் ஒரு படிக உருவமற்ற அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அவற்றின் வேதியியல் கலவை Si2N2O என்ற அமைப்பிலிருந்து பரவலாக விலகும் ^[7]. இந்த மென் படலங்களில் நைட்ரசன் / ஆக்சிசன் விகிதத்தை மாற்றுவதன் மூலம், அவற்றின் ஒளிவிலகல் எண் குறியீட்டை சிலிக்கான் டை ஆக்சைடுக்கான ~ 1.45 மற்றும் சிலிக்கான் நைட்ரைடுக்கான ~ 2.0 மதிப்பிற்கு இடையில் தொடர்ந்து சரிசெய்ய முடியும். தரப்படுத்தப்பட்ட-குறியீட்டு இழைகள் போன்ற சாய்வு-குறியீட்டு ஒளியியல் கூறுகளுக்கு இந்த பண்பு பயனுள்ளதாக இருக்கும் ^[8]. சிலிக்கான் ஆக்சிநைட்ரைடுகள் உலோக அணுக்களுடன் கலப்பு செய்யப்படலாம். மிகவும் பொதுவான எடுத்துக்காட்டு சியாலோன், இது நான்காம்நிலை சிலிக்கான் அலுமினியம் ஆக்சிநைட்ரைடு சேர்மத்தை சேர்ந்த குடும்பமாகும். நான்காம்நிலை சிலிக்கான் ஆக்சி நைட்ரைடுகளில் இலந்தனம், யுரோப்பியம், சீரியம் போன்ற இலாந்தனைடு தனிமங்கள் நின்றொளிரும் பொருட்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன ^[9].