Tantalpentoxid

Tantalpentoxid ist ein optisch transparentes Material mit der Formel Ta₂O₅. Es bildet mit Säuren keine Salze und kommt in dem Mineral Columbit vor.

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Eine wichtige Anwendung ist die optische Beschichtungstechnologie (PVD-Verfahren), wo es als hochbrechendes Material eingesetzt wird.

In der Halbleitertechnologie wird der Einsatz von Tantalpentoxid also sogenanntes High-k-Dielektrikum diskutiert und erprobt. Im Unterschied zum gewöhnlich verwendeten Siliciumdioxid (SiO₂), das eine Dielektrizitätskonstante von 3,9 besitzt, beträgt die Dielektrizitätskonstante von Tantalpentoxid 26. 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 wichtigem Zwischenprodukt in der Tantalherstellung, zugängig ist.

Der Brechungsindex von Tantalpentoxid 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.

Siehe auch

• Tantal-Elektrolytkondensator

Quellen

1. ↑ Merck Chemdat