Tetrametylammoniumhydroxid

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Tetrametylammoniumhydroxid
TMAH.svg
Systematiskt namn tetrametylazaniumhydroxid
Övriga namn tetrametylammoniumhydroxid; N,N,N,-trimetylmetanaminiumhydroxid
SMILES C[N+](C)(C)C.[OH-]
Egenskaper
Densitet ~ 1,015 (20–25 % vattenlösning) g/cm³
Löslighet (vatten) Hög
Smältpunkt 67 °C (pentahydrat)
Kokpunkt (Bryts ner före)
SI-enheter & STP används om ej annat angivits

Tetrametylammoniumhydroxid (TMAH eller TMAOH) är ett kvartärt (fyrställigt) ammoniumsalt med molekylformeln N(CH3)4+ OH och är en av de enklaste medlemmarna i denna klass av organiska föreningar. Substansen förekommer i en (relativt) stabil fast form känd som pentahydrat.

Kommersiellt återfinns TMAH oftast i koncentrerade lösningar i vatten eller metanol. Dess fasta form och dess lösningar är färglösa eller gulaktiga när föroreningar förekommer. Även om TMAH är nästintill luktlös i sin rena form, så har lösningen ofta en stark fiskliknande lukt, härstammande från trimetylamin som är en vanlig förorening. TMAH har flera olika industriella och forskningsrelaterade tillämpningsområden.

Kemi[redigera | redigera wikitext]

Det är viktigt att notera att anhydrotiskt TMAH aldrig har kunnat isoleras. Den enda relativt stabila form i vilken substansen existerar är som pentahydrat, N(CH3)4OH·5H2O, och denna förening har givits CAS-nummer 10424-65-4. En trihydrat, C4H13NO·3H2O, har också rapporterats och har givits CAS-nummer 10424-66-5. TMAH är vanligast förekommande som vattenlösning i koncentrationer från ~2 till 25 % och mer sällan som löst i metanol. Dessa lösningar identifieras med CAS-nummer 75-59-2.

Framställning[redigera | redigera wikitext]

En av de tidigast rapporterade framställningarna av TMAH inom vetenskaplig litteratur är den av Walker och Johnston[1], som skapade föreningen genom att blanda tetrametylammoniumklorid och kaliumhydroxid i torr metanol, vari TMAH är lösbart till skillnad från kaliumklorid:

NMe4+Cl + KOH → NMe4+OH + KCl

Artikeln ger också anvisningar för isolering av TMAH i dess form som pentahydrat och noterar existensen av en trihydrat. Författarna betonar affiniteten som TMAH uppvisar ambient luftfuktighet och för koldioxid. Författarna rapporterade en smältpunkt kring 62–63 °C för pentahydraten och en löslighet i vatten runt 220 g/100 ml vid 15 °C.

Egenskaper[redigera | redigera wikitext]

TMAH är en väldigt stark bas.[2]

Anisotrop våtetsning[redigera | redigera wikitext]

TMAH tillhör familjen för kvartära ammoniumhydroxidlösningar och används vanligen för att utföra etsning av kisel inom halvledarindustrin. Typiska etsningstemperaturer sträcker sig mellan 70 och 90 °C, medan vanligen använda koncentrationer går från 5 till 25 viktprocent TMAH i vatten. Etsningshastigheten av kisel (100) tenderar att öka med temperaturen och minska med ökande TMAH-koncentration. Substratets ytjämnhet efter etsning ökar med TMAH-koncentrationen och följaktligen kan jämna ytor uppnås med 20-procentiga TMAH-lösningar. Etsningshastigheter sträcker sig vanligen mellan 0,1 och 1 mikrometer per minut.

Källor[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ J. Walker and J. Johnston (1905). "Tetramethylammonium hydroxide." J. Chem. Soc., Trans. 87 955-961.
  2. ^ R. Stewart and J. P. O'Donnell (1964). "Strongly basic systems: III.The H_ function for various solvent systems." Can. J. Chem. 42 1681-1693. http://www.nrcresearchpress.com/doi/pdf/10.1139/v64-251