Tantal(V)-oxid
| Kristallstruktur | |||||||
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| __ Ta5+ __ O2- | |||||||
| Allgemeines | |||||||
| Name | Tantal(V)-oxid | ||||||
| Andere Namen |
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| Verhältnisformel | Ta2O5 | ||||||
| CAS-Nummer | 1314-61-0 | ||||||
| Kurzbeschreibung |
weißer geruchloser Feststoff[1] | ||||||
| Eigenschaften | |||||||
| Molare Masse | 441,89 g·mol−1 | ||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||
| Dichte |
8,2 g·cm−3[2] | ||||||
| Schmelzpunkt | |||||||
| Löslichkeit |
praktisch unlöslich in Wasser[3] | ||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||
Tantal(V)-oxid, Ta2O5, ist eine chemische Verbindung von Tantal und Sauerstoff und neben Tantal(II)-oxid und Tantal(IV)-oxid eines der bekannten Oxide des Tantals. Es ist optisch transparent.
Vorkommen
Tantal(V)-oxid kommt in dem Mineral Columbit vor.
Eigenschaften
Der Brechungsindex von Tantal(V)-oxid beträgt als optische Dünnschicht bei 500 nm Wellenlänge je nach verwendetem Beschichtungsverfahren zwischen 2,1 bis 2,15 (Elektronenstrahlverdampfen) und etwa 2,2 (Ionenstrahlsputtern). Das Material ist von etwa 350 nm bis ungefähr 8 µm Wellenlänge transparent.
Verwendung
Eine wichtige Anwendung ist die optische Beschichtungstechnologie (PVD-Verfahren), wo es als hochbrechendes Material eingesetzt wird.
In der Halbleitertechnologie wird Tantal(V)-oxid als sogenanntes High-k-Dielektrikum für on-chip Kondensatoren eingesetzt. Im Unterschied zum gewöhnlich verwendeten Siliciumdioxid (SiO2), das eine relative Permittivität von 3,9 besitzt, beträgt die relative Permittivität von Tantalpentoxid je nach Herstellungsverfahren zwischen 24 und 28.[4] Die Oxidabscheidung erfolgt mittels Atomlagenabscheidung (Atomic Layer Deposition, ALD) oder Chemische Gasphasenabscheidung (Chemical Vapour Deposition, CVD). Bevorzugtes Basismaterial des Prozesses ist der flüchtige Tantalkomplex Pentakis(dimethylamino)tantal (Ta[N(CH3)2]5), der über Tantalpentachlorid (TaCl5), einem wichtigen Zwischenprodukt in der Tantalherstellung, zugängig ist.
Siehe auch
- Tantal-Elektrolytkondensator
Einzelnachweise
- ↑ Helmut Sitzmann: Tantal-Verbindungen. In: Römpp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
- ↑ Tantal(V)-oxid bei webelements.com
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Eintrag zu Tantal(V)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 22. Dezember 2007 (JavaScript erforderlich)
- ↑ S. P. Murarka, Moshe Eizenberg, A. K. Sinha: Interlayer dielectrics for semiconductor technologies. Academic Press, 2003, ISBN 0-12-511221-1, S. 339.