Tantal(V)-oxid

Kristallstruktur
__ Ta5+      __ O2-
Allgemeines
Name	Tantal(V)-oxid
Andere Namen	Tantalpentoxid Ditantalpentaoxid
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	1872 °C[3]
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser[3]
Sicherheitshinweise
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3] keine Gefahrensymbole R- und S-Sätze R: keine R-Sätze S: keine S-Sätze
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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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 wichtigem Zwischenprodukt in der Tantalherstellung, zugängig ist.

Siehe auch

• Tantal-Elektrolytkondensator

Einzelnachweise

1. ↑ Helmut Sitzmann: Tantal-Verbindungen, in: Römpp Online - Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.
2. ↑ Tantal(V)-oxid bei webelements.com
3. ↑ ^{a b c} Eintrag zu Tantal(V)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 22.12.2007 (JavaScript erforderlich)
4. ↑ S. P. Murarka, Moshe Eizenberg, A. K. Sinha: Interlayer dielectrics for semiconductor technologies. Academic Press, 2003, ISBN 9780125112215, S. 339.