Tantal(V)-oxid

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

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" Dielektrium diskutiert erprobt. Im Unterschied zu gewöhnichem verwendeten Siliciumdioxid (SiO2), das eine Dielektrizitätskonstante von 3.9 besitzt, beträgt die Dielektrizitätskonstante von Tantalpentoxid 26. Die Oxidabscheidung erfolgt mittels "Atomic Layer Deposition" (ALD) oder "Chemical Vapour Deposition" (CVD). Bevorzugtes Basimaterial des Prozesses ist der flüchtige Tantalkomplex Pentakis(dimethylamino)tantal ( Ta[N(CH3)2]5 ), der über Tantalpentachlorid (TaCl5), einem wichtigem Zwischenprodukt in der Tantalherstellung ist, zugängig ist.

Tantalpentoxid hat eine Dichte von 8,2 g/cm³ und einen Schmelzpunkt von 1872°C (Siedepunkt ~2000°C). Die Brechzahl 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.

CAS 1314-61-0

LD50 8000 mg/kg.

siehe auch: Tantal, Tantal-Elektrolytkondensator