Boron: Perbedaan antara revisi

Boron mirip dengan [[karbon]] karena kemampuannya untuk membentuk jaringan molekul [[ikatan kovalen]] yang stabil. Bahkan boron yang tidak teratur ([[amorf]]) mengandung boron [[ikosahedron|ikosahedra]] biasa yang terikat secara acak satu sama lain tanpa urutan jarak jauh.<ref>{{Cite journal| title = A neutron diffraction study of amorphous boron|author = Delaplane, R.G.|journal =v utasan Journal of Non-Crystalline Solids|volume = 104| date =1988| pages = 249–252| doi = 10.1016/0022-3093(88)90395-X| last2 = Dahlborg| first2 = U.| last3 = Graneli| first3 = B.| last4 = Fischer| first4 = P.| last5 = Lundstrom| first5 = T.| issue = 2–3|bibcode = 1988JNCS..104..249D}}</ref><ref>{{Cite journal| title = A neutron diffraction study of amorphous boron using a pulsed source| author = R.G. Delaplane| journal = Journal of NoissueNon-Crystalline Solids|volume = 106| issue = 1–3| date =1988| pages = 66–69| doi = 10.1016/0022-3093(88)90229-3| last2 = Dahlborg| first2 = U.| last3 = Howells| first3 = W.| last4 = Lundstrom| first4 = T.|bibcode = 1988JNCS..106...66D}}</ref> Boron [[kristal]] merupakan bahan hitam yang sangat keras dengan titik lebur di atas 2000&nbsp;°C. Ia membentuk empat [[Alotropi|alotrop]] utama: α-rombohedron dan β-rombohedron (α-R dan β-R), γ-ortorombik (γ), dan β-tetragon (β-T). Keempat fase tersebut stabil pada [[Temperatur dan tekanan standar|kondisi sekitar]], dan β-rombohedron menjadi yang paling umum dan stabil. Fase α-tetragon juga eksis (α-T), tetapi sangat sulit untuk diproduksi tanpa kontaminasi yang signifikan. Sebagian besar fase tersebut didasarkan pada ikosahedra B₁₂, tetapi fase γ dapat digambarkan sebagai susunan tipe [[Natrium klorida|garam batu]] dari pasangan atom ikosahedra dan B₂.<ref name="oganov">{{Cite journal| author = Oganov, A.R.| author2 = Chen J.| author3 = Gatti C.| author4 = Ma Y.-M.| author5 = Yu T.| author6 = Liu Z.| author7 = Glass C.W.| author8 = Ma Y.-Z.| author9 = Kurakevych O.O.| author10 = Solozhenko V.L.| title = Ionic high-pressure form of elemental boron| doi = 10.1038/nature07736| journal = Nature| volume = 457| date = 2009| pages = 863–867| url = http://mysbfiles.stonybrook.edu/~aoganov/files/Boron-Nature-2009.pdf| pmid = 19182772| issue = 7231| bibcode = 2009Natur.457..863O| arxiv = 0911.3192| s2cid = 4412568| access-date = 14 Agustus 2022| archive-date = 28 Juli 2018| archive-url = https://web.archive.org/web/20180728071425/https://mysbfiles.stonybrook.edu/~aoganov/files/Boron-Nature-2009.pdf| url-status = live}}</ref> Ia dapat diproduksi dengan mengompresi fase boron lainnya hingga 12–20&nbsp;GPa dan memanaskannya hingga suhu 1500–1800&nbsp;°C; ia tetap stabil setelah melepaskan suhu dan tekanan. Fase β-T diproduksi pada tekanan yang sama, tetapi pada suhu yang lebih tinggi, yaitu 1800–2200&nbsp;°C. Fase α-T dan β-T mungkin koeksis berdampingan pada kondisi sekitar, dengan fase β-T menjadi yang lebih stabil.<ref name="oganov" /><ref>{{Cite journal|title = Thermodynamic stability of boron: The role of defects and zero point motion|author = van Setten M.J.|author2 = Uijttewaal M.A.|author3 = de Wijs G.A.|author4 = de Groot R.A.|journal = J. Am. Chem. Soc.|volume = 129|date = 2007|pages = 2458–2465|doi = 10.1021/ja0631246|pmid = 17295480|issue = 9| s2cid=961904 |url = https://pure.rug.nl/ws/files/2796591/2007JAmChemSocvSetten.pdf|access-date = 14 Agustus 2022|archive-date = 15 April 2021|archive-url = https://web.archive.org/web/20210415015024/https://pure.rug.nl/ws/files/2796591/2007JAmChemSocvSetten.pdf|url-status = dead}}</ref><ref name="widom">{{Cite journal| title = Symmetry-broken crystal structure of elemental boron at low temperature|author = Widom M.|author2 = Mihalkovic M.|journal = Phys. Rev. B|volume = 77|date = 2008|page= 064113| doi = 10.1103/PhysRevB.77.064113| issue = 6|bibcode = 2008PhRvB..77f4113W|arxiv = 0712.0530 |s2cid = 27321818}}</ref> Mengompresi boron di atas 160&nbsp;GPa akan menghasilkan fase boron dengan struktur yang belum diketahui, dan fase ini merupakan sebuah [[Superkonduktivitas|superkonductor]] pada suhu di bawah 6–12 K.<ref>{{Cite journal| author = Eremets, M. I.|title = Superconductivity in Boron| doi=10.1126/science.1062286 |journal = Science |volume = 293 |date = 2001 | pmid = 11452118| last2 = Struzhkin| first2 = V. V.| last3 = Mao| first3 = H.| last4 = Hemley| first4 = R. J.| issue = 5528|bibcode = 2001Sci...293..272E| pages = 272–4|s2cid = 23001035}}</ref> [[Borosferena]] (molekul B₄₀ yang berbentuk seperti [[fulerena]]) dan [[borofena]] (struktur yang berbentuk seperti [[grafena]] yang diusulkan) telah dijelaskan pada tahun 2014.

Boron adalah sebuah [[dopan]] yang berguna untuk semikonduktor seperti [[silikon]], [[germanium]], dan [[silikon karbida]]. Memiliki satu elektron valensi lebih sedikit daripada atom inang, ia menyumbangkan sebuah [[Lubang elektron|lubang]] yang menghasilkan konduktivitas [[Semikonduktor ekstrinsik#Semikonduktor tipe p|tipe p]]. Metode pemasukan boron ke dalam semikonduktor adalah melalui [[difusi atom]] pada suhu tinggi. Proses ini menggunakan sumber boron padat (B₂O₃), cair (BBr₃), atau gas (B₂H₆ atau BF₃). Namun, setelah tahun 1970-an, ia sebagian besar digantikan oleh [[implantasi ion]], yang sebagian besar bergantung pada BF₃ sebagai sumber boron.<ref>{{Cite book|pages = [https://archive.org/details/fundamentalssemi00mayg/page/n66 51]–54|title = Fundamentals of semiconductor manufacturing and process control|url = https://archive.org/details/fundamentalssemi00mayg|url-access = limited|last1 = May|first1 = Gary S.|last2= Spanos|first2=Costas J.|publisher = [[John Wiley & Sons|John Wiley and Sons]]|date = 2006|isbn=978-0-471-78406-7}}</ref> Gas boron triklorida juga merupakan bahan kimia yang penting dalam industri semikonduktor, namun bukan untuk doping, melainkan untuk [[etsa plasma]] logam dan oksida mereka.<ref>{{Cite book|pages = 39–60|title = Semiconductor industry: wafer fab exhaust management|first = J. Michael|last = Sherer|publisher = [[CRC Press]]|date = 2005|isbn = 978-1-57444-720-0}}</ref> [[Trietilborana]] juga disuntikkan ke dalam reaktor [[Pengendapan uap kimia|pengendapan uap]] sebagai sumber boron.{{Butuh rujukan|date=Agustus 2022}} Contohnya adalah pengendapan plasma dari film karbon keras yang mengandung boron, film silikon nitrida–boron nitrida, dan untuk [[doping (semikonduktor)|doping]] film [[intan]] dengan boron.<ref>{{Cite book|page =[https://archive.org/details/materialsforinfo0000euro/page/44 44]| title=Materials for information technology: devices, interconnects and packaging|url =https://archive.org/details/materialsforinfo0000euro| author = Zschech, Ehrenfried| author2 = Whelan, Caroline| author3 = Mikolajick, Thomas| name-list-style = amp | publisher =Birkhäuser| date = 2005| isbn = 978-1-85233-941-8}}</ref>