Введение

Химическое соединение (SiH4)
соединение с химической формулой SiH4
Chembox
| Watchedfields = изменено
| verifiedrevid = 464390173
| ImageFile1 = Silane 2D.svg
| ImageName1 = Стереоструктурная формула силана
| ImageFileL1 = Silane 3D balls.png
| ImageNameL1 = Шаростержневая модель силана
| ImageFileR1 = Silane 3D vdW.png
| ImageNameR1 = Модель пространственного заполнения силана
| IUPACName = Силан
| SystematicName = Силикан
| OtherNames = Моносилан, Гидрид кремния(IV), Тетрагидрид кремния

| Section1 =
| Section2 =
| Section4 =
| Section7 = Опасности Chembox
| ExternalSDS = ICSC 0564
| MainHazards = Чрезвычайно легковоспламеняющийся, пирофорный на воздухе
| GHSPictograms =
| GHSSignalWord = Опасно
| HPhrases =
| PPhrases =
| NFPA H = 2
| NFPA F = 4
| NFPA R = 3
| FlashPt = Не применимо, пирофорный газ
| AutoignitionPt = ~
| AutoignitionPtC = 18
| ExploLimits = 1,37–100%
| PEL = Нет
| REL = ПДК 5 ppm (7 мг/м3) Силан представляет практический интерес как предшественник элементарного кремния. Силаны с алкильными группами являются эффективными водоотталкивающими средствами для минеральных поверхностей, таких как бетон и каменная кладка. Силаны с органическими и неорганическими заместителями используются в качестве связующих агентов. Они обычно используются для нанесения покрытий на поверхности или в качестве промотора адгезии.

Свойства

Силан — кремниевый аналог метана. Все четыре связи Si–H равны, и их длина составляет 147,98 пм. Вследствие большей электроотрицательности водорода по сравнению с кремнием, полярность связи Si–H обратна полярности связи C–H в метане. Одним из последствий этой обратной полярности является повышенная склонность силана к образованию комплексов с переходными металлами. Второе следствие заключается в том, что силан пирофорен — он самовоспламеняется на воздухе без необходимости внешнего источника воспламенения. Однако трудности в объяснении имеющихся (часто противоречивых) данных о горении объясняются тем, что сам силан стабилен, а также тем, что при производстве происходит естественное образование более крупных силанов, и что горение чувствительно к примесям, таким как влага, и к каталитическому воздействию поверхностей контейнеров, что и обуславливает его пирофорность.

Приложения

Хотя существует множество применений органосиланов, сам силан имеет одно преобладающее применение – в качестве предшественника элементарного кремния, особенно в полупроводниковой промышленности. Более высокие силаны, такие как ди- и трисилан, представляют интерес лишь для академических исследований. В конце 1990-х годов потребление силана составляло около 300 метрических тонн в год. Развитие недорогого производства солнечных фотоэлектрических модулей привело к значительному увеличению потребления силана для нанесения (PECVD) гидрированного аморфного кремния (a-Si:H) на стекло и другие подложки, такие как металл и пластик. Процесс PECVD относительно неэффективен с точки зрения использования материалов, при этом около 85% силана расходуется впустую. Для снижения этих отходов и экологического воздействия солнечных элементов на основе a-Si:H были разработаны различные методы переработки.