Silicide sind intermetallische Verbindungen aus Silizium und einem oder mehreren Metallen bzw. Halbmetallen. Sie nehmen kristalline Strukturen mit definierter stöchiometrischer oder nichtstöchiometrischer Zusammensetzung ein und unterscheiden sich sowohl von metallischen Legierungen als auch von kovalenten Siliziumverbindungen (z. B. Silikaten).
Strukturell lassen sich Silicide grob in metallreiche und siliziumreiche Phasen einteilen. Metallreiche Silicide (z. B. TiSi, CoSi) zeigen häufig metallische Leitfähigkeit und duktileres Verhalten bei hohen Temperaturen, während siliziumreiche Silicide (z. B. MoSi2, WSi2) typischerweise eine höhere Härte, sprödere Mechanik und gute Oxidationsbeständigkeit besitzen. Metallsilizide bilden vielfältige Strukturtypen (C11b, C54, C40 u. a.), die ihre elektronischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften maßgeblich bestimmen.
Technologisch bedeutsam sind Silicide in mehreren Feldern: In der Mikro- und Nanoelektronik dienen Übergangsmetallsilizide (z. B. NiSi, TiSi2) als niederohmige Kontaktmaterialien und Gate-Elektroden. Hochtemperatursilicide wie MoSi2 und NbSi2 werden als Oxidationsschutzschichten, Heizleiter oder in silizidbasierten Hochtemperaturverbundwerkstoffen eingesetzt. Magnesiumsilikide (z. B. Mg2Si) sind relevante thermoelektrische Materialien.
Aktuelle Forschung fokussiert auf komplex konzentrierte Silicide und multikomponentige Silicidlegierungen, um Oxidationsbeständigkeit, Kriechfestigkeit und Bruchzähigkeit bei hohen Temperaturen zu verbessern. Die Synthese erfolgt typischerweise durch Schmelzmetallurgie, Pulvermetallurgie, reaktive Diffusionsprozesse oder Dünnschichtabscheidung (PVD, CVD). Die präzise Einstellung der Phasenstabilität, Mikrostruktur und Defektkonzentration ist entscheidend, um das Anwendungsspektrum dieser Silicide-Werkstoffe weiter auszubauen.
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