SiO₂, SiO2   Silicon Dioxide, Silica   실리카, 이산화 실리콘, 이산화 규소, 산화 규소

1. 실리카(Silica) 또는 산화 규소 또는 규소 산화물

  ㅇ 규소 (Silicon, Si)의 산화물 
     - 즉, 산화 규소를 실리카라고 부름

  ㅇ 대표적인 규소 화합물 임

  ㅇ 실리카(산화 규소)의 실험식 : SiO2


2. 실리카의 자연 상태

  ㅇ 자연 상태로는 암석(규산염 광물),자갈,모래 등에서 찾아볼 수 있음
     - 천연으로 존재하는 각종 규산염 속의 성분 임

  ※ 통상, 그 크기에 따라, 
     - 규암(硅巖), 규석(硅石), 규사(硅砂) 로 구분


3. 실리카의 구조

  ㅇ [SiO4]4- 사면체의 꼭지점에 있는 산소 이온이 인접한 사면체(Tetrahedron)에 의해
     모두 공유되는 3차원 망상의 결정 구조
     - 사면체의 반복적이고 규칙적인 배열을 이룸
       

  ㅇ 공유결합,이온결합 특성이 반반씩 갖음


4. 실리카의 구분

  ㅇ 결정질 실리카 : 석영,수정 등 양질의 이산화규소
     - 고체 전체에 걸쳐 균일하고 반복적인 질서 있음. 비교적 밀도가 큼. 밀도 약 2.65 g/㎤.

  ㅇ 비정질 실리카 : 실리콘 산화막, 유리 등 
     - 장범위규칙에서 질서가 없음. 부피 큼. 비교적 밀도가 낮음. 밀도 약 2.19 g/㎤.


5. 실리카의 특징

  ㅇ 용융점 매우 높음 (1710℃ 정도)
     - 결정질 실리카를 융해하여 유리 또는 광섬유,집적회로 등의 원료가 됨

  ㅇ 경도 높음 (모스 경도 7 정도)

  ㅇ 화학적 안정성 및 내화성

  ㅇ 산업 원료 출토
     - 스칸디나비아 반도에서 출토되는 고순도 실리카 모래(규사)가 주로 활용됨
     - 석영 실리카의 매장량은 브라질이 가장 큼


6. 실리카의 응용 (전자 산업 재료)

  ㅇ 주요 장점
     - 작은 유전율(약 3.9) 및 우수한 절연 특성

  ㅇ 재료 형태
     - 주로, 순도를 높힌 결정질 형태가 전자 산업 재료로 쓰임 ☞ 단결정 성장, 다결정 실리콘 참조

  ㅇ 주요 용도 
     - 실리콘 산화막 (Oxide Layer)
        . 반도체 기판 위 게이트 산화막 절연체로써 많이 사용 (고 순도, 전기적으로 중성)
     - 커패시터의 유전체
     - 금속 배선 층 간의 전기적인 절연
     - 소자 간 격리 등