當超大規(guī)模集成電路的特征尺寸縮小至小于65nnm或者更小時,傳統(tǒng)的二氧化硅柵介質(zhì)層的厚度就需要小于1.4nm,而如此薄的二氧化硅層會大幅度增加器件功耗,并且減弱柵極電壓控制溝道的能力。在等效氧化層厚度保持不變的情況下,使用高介電材料替換傳統(tǒng)的柵極介質(zhì),使用加大介質(zhì)層物理厚度的方法,可以明顯減弱直接隧穿效應(yīng),并增加器件的可靠性。所以,找尋高介電的柵介質(zhì)材料就成了當務(wù)之急。在高介電柵介質(zhì)材料中,由于五氧化二鉭既具有較高的介電常數(shù)(K-26),又能夠兼容與傳統(tǒng)的硅工藝,被普遍認為是在新一代的動態(tài)隨機存儲器(DRAM)電容器件材料中相當有潛力的替代品
鉭 Ta,金屬元素,主要存在于鉭鐵礦中,同鈮共生。鉭的硬度適中,富有延展性,可以拉成細絲式制薄箔。其熱膨脹系數(shù)很小。鉭有非常出色的化學(xué)性質(zhì),具有的抗腐蝕性,無論是在冷和熱的條件下,對鹽酸、及“王水”都不反應(yīng)
但鉭在熱的中能被腐蝕,在150℃以下,鉭不會被腐蝕,只有在此溫度才會有反應(yīng),在175度的中1年,被腐蝕的厚度為0.0004毫米,將鉭放入200℃的硫酸中浸泡一年,表層僅損傷0.006毫米
鉭還有非常出色的化學(xué)性質(zhì),具有的抗腐蝕性,無論是在冷和熱的條件下,對鹽酸、及“王水”都不反應(yīng)。
鉭雖然在19世紀初就已被發(fā)現(xiàn)了,但直到1903年才制出了金屬鉭,1922年開始工業(yè)生產(chǎn)鉭。因此,世界鉭工業(yè)的發(fā)展始于20世紀20年代,中國鉭工業(yè)始于1956年
中國鉭工業(yè)始于20世紀60年代 。中國初期鉭冶煉、加工生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品檔次和質(zhì)量狀況與發(fā)達國家比較相差甚遠。自90年代,特別是1995年以來,中國鉭生產(chǎn)應(yīng)用呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢,如今,中國鉭工業(yè)已實現(xiàn)了“從小到大、從軍到民、從內(nèi)到外”的轉(zhuǎn)變,形成了世界的從采礦、冶煉、加工到應(yīng)用的工業(yè)體系,高、中、低端產(chǎn)品的進入了國際市場,中國成為世界鉭冶煉加工第三強國,進入世界鉭工業(yè)大國的行列
在制取各種無機酸的設(shè)備中,鉭可用來替代不銹鋼,壽命可比不銹鋼提高幾十倍
電容器是鉭的主要終消費領(lǐng)域,約占總消費量的60%。美國是鉭消費量的國家,1997年消費量達500噸,其中60%用于生產(chǎn)鉭電容器。日本是鉭消費的第國,消費量為334噸。
鉭鈮礦中常伴有多種金屬,廢鉭冶煉的主要步驟是分解精礦,凈化和分離鉭、鈮,以制取鉭、鈮的純化合物,后制取金屬。礦石分解可采用分解法、熔融法和氯化法等。鉭鈮分離可采用溶劑萃取法〔常用的萃取劑為甲基異丁基銅(MIBK)、三丁酯 (TBP)、仲辛醇和乙酰胺等〕、分步結(jié)晶法和離子交換法。