Tétrafluorure de silicium

Le tétrafluorure de silicium, également appelé tétrafluorosilane, est un composé du silicium à géométrie tétraédrique et de formule SiF₄, il s'agit donc d'un halogénure de silicium (à l'instar du tétrachlorure de silicium de formule SiCl₄).

Tétrafluorure de silicium
Structure du tétrafluorure de silicium
Identification
Synonymes	tétrafluorosilane
No CAS	7783-61-1
No ECHA	100.029.104
No CE	232-015-5
PubChem	24556
SMILES	[Si](F)(F)(F)F PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/F4Si/c1-5(2,3)4
Apparence	gaz incolore, d'odeur acre[1].
Propriétés chimiques
Formule	F4SiSiF4
Masse molaire[2]	104,079 1 ± 0,000 3 g/mol F 73,02 %, Si 26,98 %,
Propriétés physiques
T° fusion	−90 °C
T° ébullition	−86 °C
Solubilité	dans l'eau : réaction[1]
Masse volumique	1,66 g·mL-1 (−95 °C, solide)[3] 4,69 g·L-1 (0 °C, gaz)[3]
Point critique	37,2 bar, −14,15 °C[4]
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	15,24 ± 0,14 eV (gaz)[5]
Cristallographie
Symbole de Pearson	${\displaystyle cI10\,}$[6]
Classe cristalline ou groupe d’espace	I43m (n°217)[6]
Précautions
SGH[7]
Danger H280, H314, H330, EUH071, P260, P280, P303, P304, P305, P315, P338, P340, P351, P353, P361, P403 et P405 H280 : Contient un gaz sous pression ; peut exploser sous l'effet de la chaleur H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires H330 : Mortel par inhalation EUH071 : Corrosif pour les voies respiratoires P260 : Ne pas respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P303 : En cas de contact avec la peau (ou les cheveux) : P304 : En cas d'inhalation : P305 : En cas de contact avec les yeux : P315 : Consulter immédiatement un médecin. P338 : Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer. P340 : Transporter la victime à l'extérieur et la maintenir au repos dans une position où elle peut confortablement respirer. P351 : Rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. P353 : Rincer la peau à l’eau/se doucher. P361 : Enlever immédiatement les vêtements contaminés. P403 : Stocker dans un endroit bien ventilé. P405 : Garder sous clef.
SIMDUT[8]
A, D1A, E, A : Gaz comprimé température critique = −14,2 °C D1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats graves Transport des marchandises dangereuses : classe 2.3 E : Matière corrosive Transport des marchandises dangereuses : classe 8 Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients
NFPA 704
0 3 2 W
Transport[7]
- 1859 Numéro ONU : 1859 : TÉTRAFLUORURE DE SILICIUM COMPRIMÉ
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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À température et pression ambiantes, ce composé se présente sous forme d'un gaz incolore. Sa plage d'existence à l'état liquide est singulièrement étroite : entre −90 °C et −86 °C.

Ce composé inorganique a été synthétisé pour la première fois en 1812 par le chimiste anglais John Davy^[9],[3], frère du célèbre physicien et chimiste Sir Humphry Davy.

Production

Le traitement thermique de l’hexafluorosilicate de baryum (BaSiF₆) à des températures supérieures à 300 °C permet de synthétiser le tétrafluorure de silicium à l'état gazeux ainsi que du fluorure de baryum (BaF₂) en tant que résidu solide^[3].

Utilisation

En microélectronique, le tétrafluorure de silicium est utilisé :

• dans le cadre de l'implantation ionique ;
• en tant qu'agent de nettoyage^[3] ;
• et, en conjonction avec le silane (SiH₄), pour le dépôt de silice fluorée par PECVD^[10].

Références

1. TETRAFLUORURE DE SILICIUM, Fiches internationales de sécurité chimique
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. Nicolas Batisse (Docteur en Chimie des Matériaux), « Fluoration pour la synthèse de matériaux à base de carbone pour le stockage de l’énergie » [[PDF]] (Thèse de doctorat de l'Université Blaise-Pascal), sur hal.archives-ouvertes.fr, Clermont-Ferrand (soutenance) / Lyon (publication), HAL, 14 mai 2013 (HAL tel-00822122, consulté le 17 août 2020), p. 126.
4. « Properties of Various Gases »^{(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?)}, sur flexwareinc.com (consulté le 12 avril 2010).
5. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205
6. « The SiF4 Structure », sur cst-www.nrl.navy.mil (consulté le 17 décembre 2009).
8. « Tétrafluorure de silicium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
9. (en) John Davy, « An Account of Some Experiments on Different Combinations of Fluoric Acid » [« Récit de quelques expériences concernant différentes combinaisons de l'acide fluorhydrique »] (Compte-rendu de recherches en chimie inorganique), Philos. Trans. R. Soc., Londres, Royal Society, vol. 102,‎ 1812, p. 352–369 (ISSN 0261-0523, e-ISSN 2053-9223, OCLC 1697286, DOI 10.1098/rstl.1812.0020, JSTOR 107324, lire en ligne [[PDF]], consulté le 17 août 2020).
10. Tétrafluorosilane, SiF4, Propriétés physiques des gaz, sécurité, FDS, compatibilité avec les matériaux, équilibre gaz-liquide, enthalpie, masse volumique, viscosité, inflammabilité, propriétés de transport, air liquide, consulté le 7 septembre 2009

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