Theoretical Study on the Decomposition Kinetics and Thermochemistry of Tetramethyldisilazane and Hexamethyldisilazane─Formation of Silanimine and Silene Species
Notice bibliographique
Résumé
The gas-phase decomposition kinetics and thermochemistry of 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDSZ) and 1,1,3,3-tetramethyldisilazane (TMDSZ), two potential single-source precursors for the chemical vapor deposition of silicon carbonitride thin films, were systematically investigated using ab initio calculations at the B3LYP/6-311++G(d,p)//CCSD(T)/6-311++G(d,p) level of theory. Both concerted and stepwise decomposition routes for each molecule were examined, allowing for a comparison of the reactions involving the cleavages of common bonds of Si–C, Si–N, and N–H for the two molecules. A new set of reaction pathways open to TMDSZ due to the presence of a Si–H bond was also explored. It was found that all three bonds of Si–N, Si–C, and N–H could be broken more easily in TMDSZ than HMDSZ. Both HMDSZ and TMDSZ are capable of producing silene and silanimine species upon decomposition. In fact, the most kinetically and thermodynamically favorable pathways fall in the formation of these species. The concerted formation of 1-dimethylsilylaminosilene via the elimination of methane from TMDSZ is the most kinetically and thermodynamically favorable route between the two molecules with an activation barrier (Δ H 0 ⧧ ) of 48.5 kcal mol –1 and reaction enthalpy (Δ H 0 ) of 11.6 kcal mol –1, respectively. These values are lower than the corresponding lowest values in HMDSZ of Δ H 0 ⧧ = 66.4 kcal mol –1 for the concerted production of 1,1-dimethylsilene and trimethylsilylamine and Δ H 0 = 41.7 kcal mol –1 for the formation of CH 4 and N-trimethylsilyl-1,1-dimethylsilanimine. Overall, this work has provided insights into the reactivity of the two molecules. It has been shown that TMDSZ is more reactive than its analog HMDSZ due to the presence of the Si–H bonds and reduced steric hindrance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».