Tantál -nitrid - Tantalum nitride

Tantál -nitrid
Nevek
	Más nevek Tantál -mononitrid
Azonosítók
CAS -szám
3D modell ( JSmol )
ECHA InfoCard	100.031.613
EK -szám
PubChem CID
CompTox műszerfal ( EPA )
	InChI InChI = 1S/N.Ta;
	Mosolyog N#[Ta];
Tulajdonságok
Kémiai formula	Cser
Moláris tömeg	194,955 g/mol
Megjelenés	fekete kristályok
Sűrűség	14,3 g/cm 3
Olvadáspont	3090 ° C (5590 ° F; 3360 K)
vízben oldhatóság	oldhatatlan
Szerkezet
Kristályszerkezet	Hatszögletű, hP6
Űrcsoport	P-62m, 189. sz
Veszélyek
Lobbanáspont	Nem gyúlékony
Rokon vegyületek
Más kationok	Vanádium -nitrid ; Niobium -nitrid
	Eltérő rendelkezés hiányában az adatok a szabványos állapotú anyagokra vonatkoznak (25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
	ellenőrizze ( mi az ?)
	Infobox hivatkozások

A tantál-nitrid (tg) egy kémiai vegyület , egy nitridet a tantál . Vannak több fázist vegyületek, stoichimetrically: Ta ₂ N Ta ₃ N ₅ , többek között a tan.

A TaN vékonyrétegként diffúziós gátként és szigetelő rétegként használható a számítógépes chipek sorának hátsó végén lévő réz összeköttetései között . A tantál -nitrideket vékonyréteg -ellenállásokban is használják.

Fázisdiagram

A tantál -nitrogén rendszer több állapotot foglal magában, beleértve a nitrogén szilárd oldatot tantálban, valamint több nitridfázist, amelyek a rács üresedései miatt eltérhetnek a várt sztöchiometriától. A nitrogénben gazdag "TaN" izzítása TaN és Ta ₅ N ₆ kétfázisú elegyévé alakítását eredményezheti .

Úgy gondolják, hogy a Ta ₅ N ₆ a termikusan stabilabb vegyület - bár vákuumban 2500 ° C -on Ta ₂ N -ra bomlik. Jelentették, hogy vákuumban bomlik Ta ₃ N ₅ -ből Ta ₄ N ₅ , Ta ₅ N ₆ , ε útján -TaN, Ta ₂ N -ig .

Készítmény

A TaN -t gyakran vékony filmként készítik. A fóliák lerakásának módszerei közé tartozik az RF-magnetron-reaktív porlasztás, az egyenáramú (DC) porlasztás , az önterjedő magas hőmérsékletű szintézis (SHS) a tantálpor nitrogénben történő „égetésével”, az alacsony nyomású fém - szerves kémiai gőzlerakás (LP- MOCVD), ionnyaláb -segédlerakódás (IBAD), és a tantál elektronnyaláb -elpárologtatása nagy energiájú nitrogénionokkal együtt.

Az N ₂ relatív mennyiségétől függően a lerakódott film (fcc) TaN -tól a (hatszögletű) Ta ₂ N -ig változhat, amikor a nitrogén csökken. A lerakódásból számos más fázist is jelentettek, beleértve a bcc -t és a hatszögletű TaN -t; hatszögletű Ta ₅ N ₆ ; tetragonális Ta ₄ N ₅ ; ortorombikus Ta ₆ N _2,5 , Ta ₄ N vagy Ta ₃ N ₅ . A TaN fóliák elektromos tulajdonságai a fémvezetőktől a szigetelőkig változnak a relatív nitrogénaránytól függően, az N gazdag fóliák ellenállóbbak.

Felhasználások

Néha használják az integrált áramkörök gyártásában diffúziós gát vagy "ragasztó" rétegek létrehozásához a réz vagy más vezető fémek között. Abban az esetben, BEOL feldolgozás (c. 20 nm ), a réz először bevonjuk tantál, majd TaN alkalmazásával fizikai gőzfázisú leválasztással (PVD); ezt a gázzal bevont rézt ezután több rézzel vonják be PVD -vel, és elektrolitikusan bevont rézzel töltik fel, mielőtt mechanikusan feldolgozzák (őrlés/polírozás).

Vékonyréteg -ellenállásokban is alkalmazható . Előnye a nikróm ellenállásokkal szemben, hogy passziváló oxidfóliát képez, amely ellenáll a nedvességnek.