ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2021, том 91, № 10, с. 1511-1518

К 90-летию со дня рождения А.В. Суворова

УДК 544.344;546.287;539.23;547.1’128’333.2

(АЛЛИЛАМИНО)СИЛАНЫ: СИНТЕЗ, СВОЙСТВА

И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ

ПОЛУЧЕНИИ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Е. А. Максимовский^a, А. В. Исаков^a, О. В. Маслова^a, М. Л. Косинова^a

^aИнститут неорганической химии имени А. В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук,

пр. Академика Лаврентьева 3, Новосибирск, 630090 Россия

^bИркутский институт химии имени А. Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук,

ул. Фаворского 1, Иркутск, 664033 Россия

*e-mail: tv@niic.nsc.ru

Поступило в Редакцию 11 июня 2021 г.

После доработки 11 июня 2021 г.

Принято к печати 23 июня 2021 г.

Разработаны методики получения и очистки диметилди(аллиламино)силана, этилди(аллиламино)сила-

на и метилтри(аллиламино)силана. Индивидуальность и строение соединений подтверждены данными

элементного анализа, ИК и ЯМР ¹Н, ¹³C, ²⁹Si спектроскопии. По данным тензиметрии, полученные сое-

динения обладают достаточной летучестью и термической устойчивостью для использования в качестве

исходных веществ при получении пленок методом химического осаждения из газовой фазы. Найдены

термодинамические характеристики процесса испарения. Методом термодинамического моделирования

определен состав и температурные границы возможных фазовых комплексов в равновесии с газовой

фазой. Этилди(аллиламино)силан был использован для получения высокопрозрачных пленок гидроге-

низированного карбонитрида кремния методом плазмохимического осаждении из газовой фазы.

Ключевые слова: аллиламиносиланы, давление насыщенного пара, термодинамическое моделирование,

система Si-C-N-H, плазмохимическое осаждение из газовой фазы, пленки SiC_xN_y:H

DOI: 10.31857/S0044460X2110005X

Использование метода плазмохимического

ческая и коррозионная стойкость, низкий коэффи-

осаждения из газовой фазы в синтезе новых ма-

циент трения, оптическая прозрачность в широком

териалов требует расширения набора исходных

диапазоне спектра, контролируемые в широком

летучих веществ, природа которых играет важную

диапазоне показатель преломления и оптическая

роль при получении пленок с заданными составом

ширина запрещенной зоны - позволяют надеяться

и свойствами. Элементоорганические соединения

на развитие прикладных направлений, основан-

кремния применяются в синтезе пленок Si-C-N-H

ных на использовании этого материала [1-5]. Кар-

[1, 2]. Достоинство этих реагентов - нетоксич-

бонитриды привлекли внимание исследователей,

ность, стабильность, достаточная летучесть, а так-

работающих в области создания высокоэффектив-

же присутствие в их молекулах готовых фрагмен-

ных литий-ионных аккумуляторов. Поиск новых

тов для формирования пленок. Функциональные

анодных материалов не прекращается и изучают-

характеристики пленок SiC_xN_y:H низкая диэлек-

ся обогащенные углеродом пленки SiCN, BCN,

трическая постоянная, высокая твердость, терми-

Si(B)CN [6-9]. Композит, состоящий из карбони-

1511

1512

СЫСОЕВ и др.

Схема 1.

Et₃N

NH₂

MeSiCl₃

Et₂O, ∆, 2 сут

R¹

Et₃N

NH₂

SiCl₂

R²

2O, ∆, 2 сут

R²

R¹

2, 3

R¹ = R² = Me (2); R¹ = Et, R² = H (3).

трида кремния и углерода в виде листов графена

низкой себестоимостью [1]. Нами разработан син-

или кластеров графита, может быть получен из га-

тез ряда (аллиламино)силанов, исследованы их

зовой фазы при разложении кремнийорганических

свойства и определены возможности их использо-

соединений.

вания в качестве исходных веществ при получении

Соединения, используемые как исходные ве-

пленок методом плазмохимического осаждения из

щества в химическом осаждении из газовой фазы,

газовой фазы.

должны обладать достаточной летучестью, быть

Метилтри(аллиламино)силан MeSi[N(H)All]₃

термически устойчивыми к разложению при испа-

1, диметилди(аллиламино)силан Me₂Si[N(H)All]₂

рении, обладать значительной разницей темпера-

2 и этилди(аллиламино)силан EtSi(H)[N(H)All]₂ 3

тур между испарением и разложением, иметь вы-

получены классическим аминированием соответ-

сокую химическую чистоту, обладать длительным

ствующих хлорсиланов в присутствии триэтила-

сроком хранения, низкой степенью опасности и

мина как акцептора хлороводорода (схема 1).

Аллиламиносилан 2 получен ранее [10], сое-

динения 1, 3 синтезированы впервые. Соединение

3, в отличие от силанов 1 и 2, менее стойко при

хранении и перегонке, что существенно затруд-

няет его очистку. Это может быть связано с мень-

шей стабильностью гидросиланов в сравнении

с их алкил- или арилзамещенными. Полученные

соединения охарактеризованы с использованием

набора физико-химических методов. По данным

спектроскопии ЯМР, их чистота составляет не ме-

нее 99.5%.

Для характеристики веществ как реагентов в

химическом осаждении из газовой фазы и выбо-

ра оптимальных условий осаждения необходимы

данные по давлению насыщенного пара и терми-

ческой устойчивости этих соединений. Темпера-

Рис. 1. Температурная зависимость давлений насыщенно-

турные зависимости давления насыщенных паров

го пара соединений MeSi[N(H)All]₃ (1), Me₂Si[N(H)All]₂

(2), EtSi(H)[N(H)All]₂ (3). Нагревание - сплошные сим-

веществ, полученные статическим методом, при-

волы, охлаждение - светлые символы.

ведены на рис. 1.

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 10 2021

(АЛЛИЛАМИНО)СИЛАНЫ

1513

Таблица 1. Температурные зависимости давления насыщенного пара и термодинамические характеристики

испарения (аллиламино)силанов 1-3

ln(p/p°) ± t·σ = A - B/T

ΔH(T^*)^б,

ΔS°(T^*)^б,

Соединение

ΔT, K

n^а

σ²= f(T)

кДж/моль

Дж/(моль∙K)

MeSi[N(H)All]₃ (1)

322-430

10.56 - 5328/Т

44.3±0.8

88±2

5736/T² -27 .96/T + 0.0341

Me₂Si[N(H)All]₂(2)

310-388

12.32 - 5503/Т

45.8±0.5

102±2

3248/T² -17.79/T + 0.0244

EtSi(H)[N(H)All]₂(3)

296-380

11.35 - 5470/Т

42.0±1

94±3

12359/T² -67.78/T + 0.0931

^аn - число экспериментальных точек.

^б T* - средняя температура исследованного интервала.

Соединения 1-3 обладают достаточно хорошей

ln(p/p°) ± t·σ = -Δ_испH(Т)/RT + Δ_испS°(Т)_./R.

(1)

летучестью и термической устойчивостью в ис-

Здесь t - коэффициент Стьюдента, σ - дисперсия

следованном интервале температур. Соединения

рассчитанного по этому уравнению давления.

Me₂Si[N(H)All]₂ 2 и EtSi(H)[N(H)All]₂ 3 с одинако-

вой молярной массой близки по летучести и име-

Для выбора оптимальных условий проведения

ют существенно более высокое давление пара, чем

осаждения из газовой фазы в проточном реакторе

соединение MeSi[N(H)All]₃ 1 с большей молярной

необходимо знать, какие конденсированные фазы

массой. Хорошее согласие величин, полученных

и при каких условиях могут образовываться в

при нагревании и охлаждении, отсутствие оста-

равновесных условиях в зоне осаждения. С этой

точного давления после нагрева свидетельствуют

целью использован метод термодинамического

о термической стабильности соединений 1 и 2 в

моделирования, позволяющий рассчитать рав-

исследованном температурном интервале. Соеди-

новесный состав осаждаемых фаз, парциальные

нение 3 испаряется с частичным разложением на

давления газообразных компонентов системы при

верхней границе температурного интервала, ре-

варьировании в широких пределах условий прове-

зультаты приведены с учетом соответствующих

дения осаждения (температура, давление, состав

поправок.

реакционной атмосферы, соотношение входящих

Величины давления насыщенного пара иссле-

газовых потоков). Подобные расчеты проведены

дованных соединений различаются на 2 порядка,

ранее для ряда кремнийорганических соединений

что необходимо учитывать при задании темпера-

[1, 12].

туры источника исходного вещества в процессах

Один из наиболее информативных способов

химического осаждения из газовой фазы. Стати-

представления результатов термодинамического

стическая обработка экспериментальных данных

моделирования, особенно при использовании в ка-

минимизацией суммы квадратов стандартизован-

честве исходных реагентов элементоорганических

ных отклонений давлений [11] приведена в виде

соединений, - это построение диаграмм химиче-

линейной зависимости (1). Рассчитаны темпера-

ского осаждения из газовой фазы, на основе кото-

турные зависимости давления насыщенного пара

рых прогнозируется состав осаждаемых фазовых

и термодинамические характеристики процессов

комплексов в зависимости от типа реагента, усло-

испарения соединений 1-3. Так как температур-

ные зависимости теплоемкостей отсутствуют,

вий проведения осаждения и среды, в которой его

величины энтальпии и энтропии процессов па-

проводят. Рассчитаны диаграммы, показывающие

рообразования отнесены к средней температуре

результаты моделирования в системе Si-C-N-H в

исследованного интервала (табл. 1). Системати-

широких интервалах температур 300-1200 K, дав-

ческих отклонений экспериментальных величин

лений 1.33-1333 Па, отношений входных потоков

давления от рассчитанных не наблюдается.

газов (инертный газ, H₂) и прекурсора (0-50).

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 10 2021

1514

СЫСОЕВ и др.

Рис. 2. Диаграмма химического осаждения из газовой

фазы. Зависимость температуры фазовых границ от

Рис. 3. Температурная зависимость скорости осажде-

отношения H₂/реагент при общем давлении в системе

ния пленок SiC_xN_y:H.

р 13.3 Па.

На рис. 2 приведена типичная диаграмма осаж-

границ мало зависят от соотношения Si/C и Si/H в

дения из газовой фазы в одинаковых по соста-

исходном реагенте и повышаются с возрастанием

ву системах EtSi(H)[N(H)All]₂-H₂и Me₂Si[N(H)

общего давления в системе.

All]₂-H₂. Исходные реагенты 3 и 2 выбраны для

Пленки получали методом плазмохимическо-

демонстрации результатов термодинамических

го осаждения из газовой фазы с использованием

расчетов, а также для получения пленок, потому

исходной смеси паров этилди(аллиламино)силана

что они обладают достаточно высоким давлением

и гелия. Изучены влияние температуры синтеза

насыщенного пара и в их составе находится мень-

на скорость осаждения пленок, их элементный

ше углерода, чем в соединении 1. Диаграмма для

состав, морфологию поверхности и оптические

системы MeSi[N(H)All]₃-H₂ отличается лишь бо-

свойства. Получены сплошные, однородные плен-

лее высоким количеством водорода, необходимого

ки без каких-либо особенностей, что характерно

для образования индивидуальной фазы Si₃N₄.

для аморфных пленок SiC_xN_y:H [1]. Пленки име-

Из соединений 2 и 3 с соотношением Si:N =

ют четкую границу с подложкой.

1:2(3) при проведении осаждения в среде водо-

Скорость роста пленок с увеличением темпе-

рода при заданном отношении H₂:реагент = 5 и

ратуры осаждения сначала уменьшается и в ин-

выше возможно получение в области низких тем-

тервале 623-873 K остается постоянной (рис. 3).

ператур чистого нитрида кремния. При повыше-

Элементный состав пленок определяли методом

нии температуры должно происходить осаждение

энергодисперсионной спектроскопии на специаль-

Si₃N₄ с примесью углерода. Как и при проведении

но синтезированных структурах SiC_xN_y:H/Ge(110).

осаждения с инертным газом-носителем или при

Зависимость элементного состава от температуры

термическом разложении, существует довольно

синтеза представлена на рис. 4. Покрытия содер-

узкая температурная область, в которой возможно

жат углерод, кремний, азот и кислород (методом

совместное осаждение Si₃N₄, SiC и C (или образо-

энергодисперсионной спектроскопии не опреде-

вание карбонитрида кремния переменного состава

ляется водород). С возрастанием температуры

SiC_xN_y:H). При высоких температурах должна об-

осаждения количество углерода увеличивается,

разовываться смесь SiC-C. Температуры фазовых

а доля азота и кремния снижается. Все покрытия

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 10 2021

(АЛЛИЛАМИНО)СИЛАНЫ

1515

Рис. 4. Температурная зависимость элементного со-

Рис. 5. Оптические спектры пропускания пленок, син-

става пленок.

тезированных в интервале температур 423-523 K.

обладают хорошими оптическими свойствами.

метилтрихлорсилана в 200 мл абсолютного эфи-

Показатель преломления изменяется в интервале

ра. Реакционную смесь кипятили 2 сут при пере-

1.57—1.73 при увеличении температуры синтеза

мешивании, затем фильтровали. Осадок промы-

от 373 до 773 K. Низкотемпературные пленки име-

вали 200 мл диэтилового эфира. Объединенный

ют высокий коэффициент пропускания (рис. 5).

фильтрат упаривали, остаток фракционировали

Величина оптической ширины запрещенной зоны

в вакууме. Выход 17.8 г (69%), т. кип. 83-85°С

изменяется от 2.38 до 2.60 эВ при увеличении тем-

(400 Па). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 0.02 с (3H,

пературы осаждения.

Me), 0.74 с (3H, NH), 3.40 т (6H, ³J_HH 6.5), 4.98 д

Совокупность всех полученных данных дает

(3H, ²J_HH 10.4), 5.15 д (3H, ²J_HH 17.2), 5.92 м (3H).

основание предполагать возможность использо-

Спектр ЯМР ¹³C, δ_С, м. д.: -3.40 (Me), 43.59 (CH₂),

вания (аллиламино)силанов в плазмохимическом

112.21 (=CH₂), 140.86 (=CH). Спектр ЯМР ²⁹Si: δ_Si

осаждении из газовой фазы для формирования

-22.08 м. д. Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 211 (3) [M]⁺,

пленок SiC_xN_y:H.

156 (9), 155 (9), 154 (20), 141 (14), 139 (17), 127

(13), 113 (16), 112 (10), 101 (9), 100 (73), 99 (38), 98

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

(100), 97 (59), 96 (13), 84 (14), 82 (13), 70 (10), 60

(13), 56 (29), 45 (10), 44 (11), 41 (14).

Спектры ЯМР ¹H (400.1 МГц), ¹³C (100.6 МГц)

и ²⁹Si (79.5 МГц) записаны на спектрометре Bruker

Диметилди(аллиламино)силан (2) получали

AVANCE 400 MHz. Химические сдвиги приведены

аналогично из 28.55 г (0.5 моль) аллиламина, 50.60 г

с использованием остаточных сигналов раствори-

(0.5 моль) триэтиламина и 25.8 г (0.2 моль) свеже-

теля CDCl₃ (¹H и ¹³C) или гексаметилдисилоксана

перегнанного диметилдихлорсилана. После ректи-

(²⁹Si. Анализ методом ГХ/MС выполнены на спек-

фикации в вакууме выход 28.77 г (84%), т. кип. 40°С

трометре Shimadzu GCMS-QP5050A (ЭУ, 70 эВ),

(267 Па). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), δ, м. д.: 0.05 с

колонка SPB-5 (43 м × 0.20 мм × 0.33 мкм), газ-но-

(6H, Me₂Si), 0.68 с (2H, NH), 3.38 т (4H, ³J_HH 5.9),

ситель - гелий, скорость потока - 1.0 мл/мин.

4.98 д (2H, ²J_HH 9.9), 5.13 д (2H, ²J_HH 17.0), 5.92 м

(2H). Спектр ЯМР ¹³C (CDCl₃), δ_С, м.д.: -1.48 (Me),

Метилтри(аллиламино)силан (1). В атмос-

43.91 (CH₂), 112.63 (=CH₂), 141.02 (=CH). Спектр

фере аргона к смеси 23.0 г (0.40 моль) аллила-

ЯМР ²⁹Si (CDCl₃): δ_Si -6.48 м. д (cр. [10]).

мина и 40.7 г (0.40 моль) триэтиламина в 400 мл

абсолютного диэтилового эфира прибавляли по

Этилди(аллиламино)силан (3) получен ана-

каплям в течение 2-3 ч раствор 18.2 г (0.12 моль)

логично из 11.4 г (0.20 моль) аллиламина, 20.24 г

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 10 2021

1516

СЫСОЕВ и др.

(0.20 моль) триэтиламина и 15.49 г (0.12 моль)

использованием базы данных и прикладной про-

свежеперегнанного этилдихлорсилана. Выход

граммы расчета равновесий Банка данных по свой-

12.6 г (75%), т. кип. 112-115°С (400 Па). Спектр

ствам материалов электронной техники [1, 15]. В

ЯМР ¹Н, δ, м. д.: 0.58 к (2H, Et, ³J_HH 7.9), 0.81 с

качестве исходной термодинамической информа-

(2H, NH) 0.97 т (3H, Et, ³J_HH 7.9), 3.41 т (4H, ³J_HH

ции использовали стандартные термодинамиче-

6.4), 4.39 с (SiH), 4.98 д (2H, ²J_HH 10.2), 5.14 д (2H,

ские характеристики индивидуальных веществ:

²J_HH 17.0), 5.91 м (2H). Спектр ЯМР ¹³C, δ_С, м. д.:

Δ_fH°(298 K), S°(298 K), C°_p = f(T). При выборе необ-

6.55 (CH₃CH₂), 7.27 (CH₃CH₂), 44.50 (CH₂), 113.05

ходимых для вычислений величин термодинами-

(=CH₂), 140.93 (=CH). Спектр ЯМР ²⁹Si: δ_Si -16.40

ческих характеристик за основу взяты величины

м. д. Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 170 (2) [M]⁺, 169

из фундаментального справочного издания [16].

(6), 142 (15), 141 (65), 129 (9), 128 (24), 127 (23),

В расчетах учитывали кристаллические фазы

124 (14), 115 (14), 114 (36), 113 (62), 112 (78), 110

Si, C, SiC, Si₃N₄и 91 молекулярную форму газовой

(14), 100 (28), 99 (38), 88 (19), 86 (100), 85 (56), 84

фазы. Термодинамические характеристики трой-

(99), 82 (63), 71 (11), 70 (13), 59 (18), 58 (29), 57

ных и четверных соединений (например, карбони-

(40), 56 (61), 55 (12), 46 (21), 44 (34), 43 (12), 41

трида или оксикарбонитрида кремния) и возмож-

(33), 39 (16).

ных их соединений с водородом отсутствуют.

Тензиметрическое изучение испарения. Тем-

Пленки SiC_xN_y:H получали методом плаз-

пературные зависимости давления насыщенного

мостимулированного химического осаждения из

пара синтезированных соединений определены

газовой фазы в кварцевом реакторе туннельного

статическим методом с использованием стеклян-

типа с емкостным типом возбуждения от высоко-

ного мембранного нуль-манометра ложечного

частотного генератора RFMN-300-XIII (частота

типа [12, 13]. Погрешность измерения давления

13.56 МГц), мощность ВЧ разряда 70 Вт. Парци-

этим методом не превышала ±66 Па, погрешность

альное давление этилди(аллиламино)силана в

поддержания и измерения температуры ±0.5°. Из-

реакторе 2 Па, гелия 8 Па. Зону роста пленки на-

учаемое вещество находилось в вакууме в зам-

гревали до 373-873 K с помощью печи сопротив-

кнутом объеме, ограниченном чувствительной

ления. Объекты исследований представляли собой

мембраной. Прогиб мембраны при изменении

пленки (15-200 нм) на подложке размером 10×

давления в системе с помощью механических и

10 мм². Толщину пленок оценивали по сколу об-

оптических устройств определяли относительно

разца с помощью сканирующей электронной ми-

некоторого нулевого положения и компенсировали

кроскопии. Толщину и показатель преломления

изменением внешнего (по отношению к мембра-

пленок определяли методом нулевой монохрома-

не) давления газа, которое измеряли манометром.

тической эллипсометрии на приборе ЛЭФ-3М (λ

Для каждого соединения проводили несколько се-

632.8 нм). Скорость роста пленки рассчитывали

рий экспериментов, начиная от комнатной темпе-

как отношение толщины пленки к времени ее син-

ратуры в режимах нагревания и охлаждения, а для

теза. Типы химических связей определяли мето-

соединения EtSi(H)[N(H)All]₂3 - две серии экспе-

дом ИК спектроскопии. ИК спектры регистриро-

риментов с веществом, полученным в двух разных

вали на ИК фурье-спектрометре SCIMITAR FTS

синтезах.

2000 в диапазоне от 4000 до 400 см^-1 с разреше-

Термодинамическое моделирование сажде-

нием 1 см^-1. Спектры комбинационного рассеяния

ния из газовой фазы. Сущность метода термо-

света получали на спектрометре Triplemate в обла-

динамического моделирования и задачи расчета

сти 400-3200 см^-1. Топографию поверхности пле-

равновесия сводится к минимизации свободной

нок изучали методом растровой электронной ми-

энергии Гиббса системы при заданных соотноше-

кроскопии с использованием прибора JEOL JSM

6700F. Химический состав пленок исследовали

ниях потоков элементов, определяемых составом

вещества и реакционной атмосферы [14]. Пола-

методом энергодисперсионной спектроскопии с

галось, что газовые смеси подчиняются закону

использованием приставки EX_23000BU к микро-

Дальтона, а все конденсированные фазы имеют

скопу JEOL JSM 6700F. Детектирование исследуе-

постоянный состав. Моделирование проводили с

мых пленок проводили при действии пучка элек-

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 10 2021

(АЛЛИЛАМИНО)СИЛАНЫ

1517

тронов с энергией 5 кэВ. Спектры пропускания в

осаждения пленок и структур для наноэлектрони-

видимой области записывали на спектрофотоме-

ки. Серия «Интеграционные проекты СО РАН».

тре Shimadsu UV_3101PC в диапазоне 200-2000

Вып. 37. Новосибирск: Изд. СО РАН, 2013. 176 c.

Silicon Carbide - Materials, Processing and

нм.

Applications in Electronic Devices / Ed. M. Mukherjee.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Rijeka, Croatia: InTech, 2011. 546 p.

Katamune Y., Mori H., Morishitab F., Izumi A. // Thin

Сысоев Сергей Викторович, ORCID: https://

Solid Films. 2020. Vol. 695. P. 137750. doi 10.1016/j.

orcid.org/0000-0003-1932-6812

tsf.2019.137750

Мареев Александр Владимирович, ORCID:

Wrobel A.M., Uznanski P. // Plasma Process Polym.

https://orcid.org/0000-0003-1554-7722

2021. Vol. 18. Article no. e2000240. doi 10.1002/

ppap.202000240

Максимовский Евгений Анатольевич, ORCID:

Wrobel A.M., Uznanski P. Plasma Process Polym.

https://orcid.org/0000-0002-1555-2719

2021. Vol. 18. Article no. e2000241. doi 10.1002/

Косинова Марина Леонидовна, ORCID: https://

ppap.202000241

orcid.org/0000-0002-3517-3484

Reinold L.M., Yamada Y., Graczyk-Zajac M., Munaka-

ta H., Kanamura K., Riedel R. // J. Power Sources. 2015.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Vol. 282. P. 409. doi 10.1016/j.jpowsour.2015.02.074

Авторы выражают благодарность В.Р. Шаяпову

Graczyk-Zajac M., Wimmer M., Neumann C., Riedel R. //

J. Solid State Electrochem. 2015. Vol. 19. P. 2763. doi

и И.В. Юшиной (Институт неорганической химии

10.1007/s10008-015-2814-y

СО РАН) за исследование пленок методами эллип-

Bhat Sh., Sasikumar P.V.W., Molina-Luna L., Graczyk-

сометрии и спектрофотометрии.

Zajac M.J., Kleebe H.-J., Riedel R. // C (J. Carbon Res.).

ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА

2016. Vol. 2. P. 9. doi 10.3390/c2020009

Bhandavat R., Singh G. // ACS Appl. Mater. Interfaces.

Работа выполнена при финансовой поддержке

2012. Vol. 4. P. 5092. doi 10.1021/am3015795

Российского фонда фундаментальных исследова-

10.

Kraushaar K., Herbig M., Schmidt D., Wagler J.,

ний (проект РФФИ-BRICS №18-53-80016, синтез

Bohme U., Kroke E. // Z. Naturforsch. 2017. Bd 72.

соединений и разработка плазмостимулирован-

S. 909. doi 10.1515/znb-2017-0149

ного химического осаждения из газовой фазы) и

11.

Титов В.А., Коковин Г.А. // Сб. науч. тр. «Мате-

Министерства науки и высшего образования РФ в

матика в химической термодинамике» / Под ред.

рамках государственного задания (тензиметриче-

Г.А. Коковина. Новосибирск: Наука, 1980. С. 98.

ские исследования, моделирование химического

12.

Ermakova E.N., Sysoev S.V., Nikulina L.D.,

Tsyrendorzhieva I.P., Rakhlin V.I., Kosinova M.L. //

осаждения из газовой фазы).

Thermochim. Acta. 2015. Vol. 622. P. 2. doi 10.1016/j.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

tca.2015.02.004

13.

Суворов А.В. Термодинамическая химия парообраз-

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

ного состояния. Л.: Химия, 1970. С. 44.

интересов.

14.

Golubenko A.N., Kosinova M.L., Titov V.A., Titov A.A.,

Kuznetsov F.A. // Thin Solid Films. 1997. Vol. 293.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

P. 11.

1. Кузнецов Ф.А., Воронков М.Г., Борисов В.О., Игуме-

15.

Киселева Н.Н. Компьютерное конструирование

нов И.К., Каичев В.В., Кеслер В.Г., Кириенко В.В.,

неорганических соединений: использование баз

Кичай В.Н., Косинова М.Л., Кривенцов В.В., Лебе-

данных и методов искусственного интеллекта. М.:

дев М.С., Лис А.В., Морозова Н.Б., Никулина Л.Д.,

Наука, 2005. C. 13.

Рахлин В.И., Румянцев Ю.М., Смирнова Т.П., Суляе-

16.

Глушко В.П., Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А.,

ва В.С., Сысоев С.В., Титов А.А., Файнер Н.И., Цы-

Хачкурузов Г.А., Юнгман В.С., Бергман Г.А., Бай-

рендоржиева И.П., Чернявский Л.И., Яковкина Л.В.

буз В.Ф., Иориш В.С., Аристова Н.М., Вдовин В.Н.,

Фундаментальные основы процессов химического

Горбов С.И., Горохов Л.Н., Гусаров А.В., Демидо-

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 10 2021

1518

СЫСОЕВ и др.

ва М.С., Дорофеева О.В., Ежов Ю.С., Ефимов М.Е.,

ва В.Г., Сидорова И.В., Толмач П.И., Томберг С.Э.,

Ефимова А.Г., Ефремов Ю.М., Зицерман В.Ю.,

Фокин Л.Р., Хайт Ю.Г., Хандамирова Н.Э., Ходе-

Кулемза В.А., Куратова Л.Ф., Леонидов В.Я., Мо-

ев Ю.С., Шенявская Е.А., Юрков Г.Н., Якобсон А.Я.,

сковская М.Ф., Назаренко И.И., Осина Е.Л., Прже-

Термодинамические свойства индивидуальных ве-

вальский И.Н., Рогацкий А.Л., Ртищева Н.П., Рябо-

ществ. M.: Наука, 1979. Т. 2. Кн. 2. 395 с.

(Allylamino)silanes: Synthesis, Properties and Prospects

of Use in Producing New Materials

S. V. Sysoeva,*, A. V. Mareev^b, I. P. Tsyrendorzhieva^b, E. A. Maksimovskiy^a, A. V. Isakov^a,

O. V. Maslova^a, and M. L. Kosinova^a

^a Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences,

Novosibirsk, 630090 Russia

^bFavorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Irkutsk, 664033 Russia

*e-mail: tv@niic.nsc.ru

Received June 11, 2021; revised June 11, 2021; accepted June 23, 2021

Methods for the preparation and purification of dimethyldi(allylamino)silane, ethyldi(allylamino)silane, and

methyltri(allylamino)silane were developed. The individuality and structure of the compounds were confirmed

by the data of elemental analysis, IR and ¹H, ¹³C, ²⁹Si NMR spectroscopy. According to tensimetric data, the

obtained compounds have sufficient volatility and thermal stability to be used as starting materials in the pro-

duction of films by chemical vapor deposition. The thermodynamic characteristics of evaporation were found.

The composition and temperature boundaries of possible phase complexes in equilibrium with the gas phase

were determined by the method of thermodynamic modeling. Ethyldi(allylamino)silane can be used to obtain

highly transparent films of hydrogenated silicon carbonitride by plasma chemical vapor deposition.

Keywords: allylaminosilanes, saturated vapor pressure, thermodynamic modeling, Si-C-N-H system, plas-

ma-chemical vapor deposition , SiC_xN_y:H films

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 10 2021