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
鉭在單質(zhì)中,僅次于碳,鎢,錸和鋨,第五。鉭富有延展性,可以拉成細絲式制薄箔。其熱膨脹系數(shù)很小。每升高一攝氏度只膨脹百萬分之六點六。除此之外,它的韌性很強,比銅還要。
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
鉭的硬度較低,并與含氧量相關(guān),普通純鉭,退火態(tài)的維氏硬度僅有140HV [1] 。它的熔點高達2995℃
驗,鉭在常溫下,對堿溶液、、溴水、稀硫酸以及其他許多藥劑均不起作用,僅在氫氟酸和熱作用下有所反應(yīng)。這樣的情況在金屬中是比較的。
冶煉方法:鉭鈮礦中常伴有多種金屬,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。
在化工、電子、電氣等工業(yè)中,鉭可以取代過去需要由貴重金屬鉑承擔的任務(wù),使所需費用大大降低
廢鉭的主要礦物有:鉭鐵礦[(Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6]、重鉭鐵礦(FeTa2O6)、細晶石[(Na,Ca)Ta2O6(O,OH,F)]和黑稀金礦[(Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6]等。煉錫的廢渣中含有廢鉭,也是廢鉭的重要資源。
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。