Tantalum pentachloride (TaCl₅) – ມັກເອີ້ນງ່າຍໆtantalum chloride– ເປັນຝຸ່ນ crystalline ສີຂາວ, ລະລາຍໃນນ້ໍາທີ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຄາຣະວາທີ່ຫຼາກຫຼາຍໃນຂະບວນການເຕັກໂນໂລຊີສູງ. ໃນໂລຫະແລະເຄມີສາດ, ມັນສະຫນອງແຫຼ່ງ exquisite ຂອງ tantalum ບໍລິສຸດ: ຜູ້ສະຫນອງສັງເກດວ່າ "Tantalum (V) chloride ແມ່ນແຫຼ່ງ crystalline tantalum ທີ່ລະລາຍນ້ໍາທີ່ດີເລີດ". ທາດ reagent ນີ້ພົບເຫັນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສໍາຄັນທຸກບ່ອນທີ່ ultrapure tantalum ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຝາກຫຼືປ່ຽນ: ຈາກ microelectronic atomic layer deposition (ALD) ກັບການເຄືອບປ້ອງກັນ corrosion ໃນອາວະກາດ. ໃນທຸກສະພາບການເຫຼົ່ານີ້, ຄວາມບໍລິສຸດຂອງວັດສະດຸແມ່ນສໍາຄັນທີ່ສຸດ - ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງມັກຈະຕ້ອງການ TaCl₅ ທີ່ "> 99.99% ຄວາມບໍລິສຸດ". ໜ້າຜະລິດຕະພັນ EpoMaterial (CAS 7721-01-9) ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນຢ່າງແນ່ນອນວ່າ TaCl₅ ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ (99.99%) ເປັນວັດສະດຸເລີ່ມຕົ້ນສໍາລັບເຄມີ tantalum ຂັ້ນສູງ. ໃນສັ້ນ, TaCl₅ ແມ່ນ linchpin ໃນການຜະລິດອຸປະກອນທີ່ທັນສະ ໄໝ - ຈາກ 5nm semiconductor nodes ໄປສູ່ຕົວເກັບປະຈຸພະລັງງານແລະສ່ວນທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ - ເພາະວ່າມັນສາມາດສົ່ງ tantalum ບໍລິສຸດປະລໍາມະນູພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຄວບຄຸມໄດ້.
ຮູບ: tantalum chloride ຄວາມບໍລິສຸດສູງ (TaCl₅) ປົກກະຕິແລ້ວເປັນຝຸ່ນ crystalline ສີຂາວທີ່ໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງຂອງ tantalum ໃນການປ່ອຍອາຍພິດເຄມີແລະຂະບວນການອື່ນໆ.
ຄຸນສົມບັດທາງເຄມີ ແລະຄວາມບໍລິສຸດ
ໃນທາງເຄມີ, tantalum pentachloride ແມ່ນ TaCl₅, ມີນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນ 358.21 ແລະຈຸດລະລາຍປະມານ 216 ° C. ມັນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບຄວາມຊຸ່ມຊື່ນແລະຜ່ານ hydrolysis, ແຕ່ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂ inert ມັນ sublimes ແລະ decomposes ສະອາດ. ທາCl₅ສາມາດຍ່ອຍສະຫຼາຍ ຫຼືກັ່ນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມບໍລິສຸດສູງ (ມັກ 99.99% ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ). ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ semiconductor ແລະ aerospace, ຄວາມບໍລິສຸດດັ່ງກ່າວແມ່ນບໍ່ສາມາດຕໍ່ລອງໄດ້: ຮ່ອງຮອຍ impurities ໃນຄາຣະວາຈະສິ້ນສຸດເຖິງຄວາມບົກພ່ອງຂອງຮູບເງົາບາງຫຼືເງິນຝາກໂລຫະປະສົມ. TaCl₅ ຄວາມບໍລິສຸດສູງ ຮັບປະກັນວ່າສານປະກອບ tantalum ຫຼື tantalum ຝາກໄວ້ມີການປົນເປື້ອນໜ້ອຍທີ່ສຸດ. ແທ້ຈິງແລ້ວ, ຜູ້ຜະລິດເຄື່ອງຄາຣະວາຂອງສານ semiconductor ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຈະແຈ້ງກ່ຽວກັບຂະບວນການ (ການກັ່ນກອງ, ການກັ່ນ) ເພື່ອບັນລຸ "> 99.99% ຄວາມບໍລິສຸດ" ໃນ TaCl₅, ຕອບສະຫນອງ "ມາດຕະຖານ semiconductor-grade" ສໍາລັບການຊຶມເຊື້ອທີ່ບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ.
ລາຍຊື່ EpoMaterial ຕົວຂອງມັນເອງເນັ້ນໃສ່ຄວາມຕ້ອງການນີ້: ຂອງມັນTaCl₅ຜະລິດຕະພັນໄດ້ຖືກລະບຸໄວ້ທີ່ຄວາມບໍລິສຸດ 99.99%, ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງລະດັບທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບຂະບວນການຮູບເງົາບາງກ້າວຫນ້າ. ການຫຸ້ມຫໍ່ແລະເອກະສານໂດຍທົ່ວໄປປະກອບມີໃບຢັ້ງຢືນການວິເຄາະທີ່ຢືນຢັນເນື້ອໃນໂລຫະແລະສານຕົກຄ້າງ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການສຶກສາ CVD ຫນຶ່ງໄດ້ນໍາໃຊ້TaCl₅ "ດ້ວຍຄວາມບໍລິສຸດຂອງ 99.99%" ທີ່ສະຫນອງໂດຍຜູ້ຂາຍພິເສດ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຫ້ອງທົດລອງຊັ້ນນໍາແມ່ນແຫຼ່ງວັດສະດຸຊັ້ນສູງດຽວກັນ. ໃນການປະຕິບັດ, ລະດັບຍ່ອຍ 10 ppm ຂອງ impurities ໂລຫະ (Fe, Cu, ແລະອື່ນໆ) ແມ່ນຕ້ອງການ; ເຖິງແມ່ນວ່າ 0.001-0.01% ຂອງ impurity ສາມາດທໍາລາຍ dielectric ປະຕູຮົ້ວຫຼື capacitor ຄວາມຖີ່ສູງ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມບໍລິສຸດບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນການຕະຫຼາດເທົ່ານັ້ນ - ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອບັນລຸປະສິດທິພາບແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືທີ່ຕ້ອງການໂດຍເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ, ລະບົບພະລັງງານສີຂຽວ, ແລະອົງປະກອບທາງອາກາດ.
ພາລະບົດບາດໃນການຜະລິດ semiconductor
ໃນການຜະລິດ semiconductor, TaCl₅ ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນໃຊ້ເປັນທາດອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD). ການຫຼຸດຜ່ອນທາດໄຮໂດຣເຈນຂອງTaCl₅ໃຫ້ຜົນຜະລິດ tantalum ອົງປະກອບ, ເຮັດໃຫ້ການສ້າງຕັ້ງຂອງໂລຫະ ultrathin ຫຼືຮູບເງົາ dielectric. ຕົວຢ່າງ, ຂະບວນການ CVD ທີ່ມີການຊ່ວຍເຫຼືອໃນ plasma (PACVD) ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ
ສາມາດຝາກໂລຫະ tantalum ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງໃສ່ແຜ່ນຮອງໃນອຸນຫະພູມປານກາງ. ຕິກິຣິຍານີ້ແມ່ນສະອາດ (ຜະລິດພຽງແຕ່ HCl ເປັນຜົນກໍາໄລ) ແລະໃຫ້ຜົນຜະລິດຮູບເງົາ Ta conformal ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນ trenches ເລິກ. ຊັ້ນໂລຫະ tantalum ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສິ່ງກີດຂວາງການແຜ່ກະຈາຍຫຼືຊັ້ນການຍຶດຫມັ້ນໃນ stacks ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ: Ta ຫຼື TaN barrier ປ້ອງກັນການເຄື່ອນຍ້າຍທອງແດງເຂົ້າໄປໃນຊິລິຄອນ, ແລະ CVD ທີ່ອີງໃສ່ TaCl₅ ແມ່ນເສັ້ນທາງຫນຶ່ງທີ່ຈະຝາກຊັ້ນດັ່ງກ່າວຢ່າງເທົ່າທຽມກັນໃນໄລຍະ topologies ສະລັບສັບຊ້ອນ.
ນອກເຫນືອຈາກໂລຫະບໍລິສຸດ, TaCl₅ຍັງເປັນຕົວຊີ້ບອກ ALD ສໍາລັບ tantalum oxide (Ta₂O₅) ແລະ tantalum silicate films. ເຕັກນິກການຖິ້ມຊັ້ນປະລໍາມະນູ (ALD) ໃຊ້ TaCl₅ pulses (ມັກຈະມີ O₃ ຫຼື H₂O) ການຂະຫຍາຍຕົວ Ta₂O₅ ເປັນ dielectric ສູງ κ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, Jeong et al. ສະແດງໃຫ້ເຫັນ ALD ຂອງ Ta₂O₅ ຈາກ TaCl₅ ແລະໂອໂຊນ, ບັນລຸໄດ້ ~0.77 Å ຕໍ່ຮອບຢູ່ທີ່ 300 °C. ຊັ້ນ Ta₂O₅ ດັ່ງກ່າວແມ່ນມີທ່າແຮງສໍາລັບອຸປະກອນ dielectric gate ຫຼືຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ (ReRAM) ລຸ້ນຕໍ່ໄປ, ຍ້ອນຄວາມຄົງທີ່ຂອງ dielectric ສູງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ. ໃນ chip logic ແລະຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນ, ວິສະວະກອນວັດສະດຸນັບມື້ນັບອີງໃສ່ການຝາກ TaCl₅ ສໍາລັບເທກໂນໂລຍີ "sub-3nm node": ຜູ້ສະຫນອງພິເສດສັງເກດວ່າ TaCl₅ ເປັນ "ຄາຣະວາທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບຂະບວນການ CVD / ALD ເພື່ອຝາກຊັ້ນອຸປະສັກທີ່ອີງໃສ່ tantalum ແລະ gate oxides ໃນຊິບສະຖາປັດຕະຍະກໍາ 5nm / 3nm. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, TaCl₅ ນັ່ງຢູ່ໃນຈຸດໃຈກາງຂອງການເຮັດໃຫ້ການຂະຫຍາຍກົດຫມາຍຂອງ Moore ຫລ້າສຸດ.
ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນການ photoresist ແລະຮູບແບບ, TaCl₅ພົບເຫັນການນໍາໃຊ້: ນັກເຄມີໃຊ້ມັນເປັນຕົວແທນ chlorinating ໃນຂະບວນການ etch ຫຼື lithography ເພື່ອແນະນໍາ residue tantalum ສໍາລັບການເລືອກຫນ້າກາກ. ແລະໃນລະຫວ່າງການຫຸ້ມຫໍ່, TaCl₅ສາມາດສ້າງການເຄືອບTa₂O₅ປ້ອງກັນຢູ່ໃນເຊັນເຊີຫຼືອຸປະກອນ MEMS. ໃນສະພາບການ semiconductor ທັງຫມົດເຫຼົ່ານີ້, ກຸນແຈແມ່ນວ່າ TaCl₅ ສາມາດສົ່ງໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນໃນຮູບແບບ vapor, ແລະການແປງຂອງມັນຜະລິດຮູບເງົາທີ່ຫນາແຫນ້ນ, ຕິດກັນ. ນີ້ underlines ວ່າເປັນຫຍັງ fabs semiconductor ລະບຸພຽງແຕ່TaCl₅ ຄວາມບໍລິສຸດສູງສຸດ– ເນື່ອງຈາກວ່າເຖິງແມ່ນວ່າການປົນເປື້ອນໃນລະດັບ ppb ຈະປາກົດເປັນຂໍ້ບົກພ່ອງໃນ chip gate dielectrics ຫຼື interconnects.
ເປີດໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີພະລັງງານແບບຍືນຍົງ
ທາດປະສົມ Tantalum ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນອຸປະກອນການເກັບຮັກສາພະລັງງານສີຂຽວແລະພະລັງງານ, ແລະ tantalum chloride ແມ່ນຕົວກະຕຸ້ນຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານັ້ນ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, tantalum oxide (Ta₂O₅) ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ dielectric ໃນ capacitors ປະສິດທິພາບສູງ - ໂດຍສະເພາະແມ່ນຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic tantalum ແລະ supercapacitors tantalum - ທີ່ມີຄວາມສໍາຄັນໃນລະບົບພະລັງງານທົດແທນແລະເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ. Ta₂O₅ ມີການອະນຸຍາດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງສູງ (ε_r ≈ 27), ເຮັດໃຫ້ capacitors ທີ່ມີ capacitance ສູງຕໍ່ປະລິມານ. ການອ້າງອິງອຸດສາຫະກໍາສັງເກດເຫັນວ່າ "Ta₂O₅ dielectric ເຮັດໃຫ້ການເຮັດວຽກຂອງ AC ຄວາມຖີ່ສູງຂື້ນ ... ເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນການສະຫນອງພະລັງງານເປັນ capacitors smoothing bulk". ໃນທາງປະຕິບັດ, TaCl₅ ສາມາດຖືກປ່ຽນເປັນຝຸ່ນ Ta₂O₅ ແບ່ງອອກລະອຽດ ຫຼື ຟິມບາງໆສຳລັບຕົວເກັບປະຈຸເຫຼົ່ານີ້. ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, anode ຂອງ capacitor electrolytic ແມ່ນ sintered tantalum porous ໂດຍປົກກະຕິທີ່ມີ dielectric Ta₂O₅ທີ່ຂະຫຍາຍຕົວໂດຍຜ່ານການ oxidation electrochemical; ໂລຫະ tantalum ຕົວຂອງມັນເອງສາມາດມາຈາກການຊຶມເຊື້ອ TaCl₅ ຕິດຕາມດ້ວຍການຜຸພັງ.
ນອກເຫນືອຈາກຕົວເກັບປະຈຸ, tantalum oxides ແລະ nitrides ກໍາລັງຖືກຂຸດຄົ້ນຢູ່ໃນອົງປະກອບຫມໍ້ໄຟແລະຈຸລັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ. ການຄົ້ນຄວ້າຫຼ້າສຸດຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງ Ta₂O₅ ເປັນອຸປະກອນຫມໍ້ໄຟ Li-ion ທີ່ມີທ່າແຮງອັນເນື່ອງມາຈາກຄວາມອາດສາມາດແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງຂອງມັນ. ທາດເລັ່ງການ doped Tantalum ສາມາດປັບປຸງການແຍກນ້ໍາສໍາລັບການຜະລິດ hydrogen. ເຖິງແມ່ນວ່າ TaCl₅ ຕົວຂອງມັນເອງບໍ່ໄດ້ຖືກເພີ່ມໃສ່ຫມໍ້ໄຟ, ມັນເປັນເສັ້ນທາງທີ່ຈະກະກຽມ nano-tantalum ແລະ Ta-oxide ຜ່ານ pyrolysis. ຕົວຢ່າງ, ຜູ້ສະຫນອງ TaCl₅ ບັນຊີລາຍຊື່ "supercapacitor" ແລະ "CV ສູງ (ຄ່າສໍາປະສິດຂອງການປ່ຽນແປງ) ຝຸ່ນ tantalum" ໃນບັນຊີລາຍຊື່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງເຂົາເຈົ້າ, hinting ກ່ຽວກັບການນໍາໃຊ້ການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂັ້ນສູງ. ເຈ້ຍສີຂາວໃບໜຶ່ງຍັງອ້າງເຖິງ TaCl₅ ໃນການເຄືອບສໍາລັບ electrodes chlor-alkali ແລະອົກຊີເຈນ, ບ່ອນທີ່ Ta-oxide overlayer (ປະສົມກັບ Ru/Pt) ຍືດອາຍຸ electrode ໂດຍການປະກອບເປັນຮູບເງົາທີ່ແຂງແຮງ.
ໃນຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ສາມາດທົດແທນໄດ້, ອົງປະກອບ tantalum ເພີ່ມຄວາມຢືດຢຸ່ນຂອງລະບົບ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຕົວເກັບປະຈຸແລະການກັ່ນຕອງ Ta-based ສະຖຽນລະພາບແຮງດັນໃນ turbines ລົມແລະ inverters ແສງຕາເວັນ. ເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າພະລັງງານລົມ-turbine ຂັ້ນສູງອາດຈະໃຊ້ຊັ້ນ dielectric ທີ່ມີ Ta-containing fabricated ຜ່ານ TaCl₅ precursors. ພາບປະກອບທົ່ວໄປຂອງພູມສັນຖານທີ່ເກີດໃໝ່ໄດ້:
ຮູບ: ກັງຫັນລົມຢູ່ທີ່ສະຖານທີ່ພະລັງງານທົດແທນ. ລະບົບໄຟຟ້າແຮງດັນສູງໃນຟາມພະລັງງານລົມ ແລະແສງຕາເວັນມັກຈະອີງໃສ່ຕົວເກັບປະຈຸ ແລະ dielectrics ຂັ້ນສູງ (ເຊັ່ນ: Ta₂O₅) ເພື່ອໃຫ້ພະລັງງານກ້ຽງ ແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບ. ທາດຄາຣະວາຂອງ Tantalum ເຊັ່ນ TaCl₅ ເນັ້ນການຜະລິດອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້.
ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນຂອງ tantalum (ໂດຍສະເພາະຫນ້າTa₂O₅ຂອງມັນ) ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທີ່ດຶງດູດສໍາລັບຈຸລັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແລະ electrolyzers ໃນເສດຖະກິດ hydrogen. ທາດເລັ່ງການປະດິດສ້າງໃຊ້ TaOx ສະຫນັບສະຫນູນເພື່ອສະຖຽນລະພາບຂອງໂລຫະທີ່ມີຄ່າຫຼືເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຕົວເລັ່ງຕົນເອງ. ໂດຍລວມແລ້ວ, ເຕັກໂນໂລຢີດ້ານພະລັງງານແບບຍືນຍົງ - ຈາກຕາຂ່າຍໄຟຟ້າອັດສະລິຍະເຖິງເຄື່ອງສາກໄຟ EV - ມັກຈະຂຶ້ນກັບວັດສະດຸທີ່ມາຈາກ tantalum, ແລະ TaCl₅ ເປັນອາຫານຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ.
ການນໍາໃຊ້ອະວະກາດແລະຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ
ໃນອາວະກາດ, ມູນຄ່າຂອງ tantalum ແມ່ນຢູ່ໃນຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ສຸດ. ມັນປະກອບເປັນຜຸພັງ impervious (Ta₂O₅) ທີ່ປົກປ້ອງການກັດກ່ອນແລະການເຊາະເຈື່ອນຂອງອຸນຫະພູມສູງ. ພາກສ່ວນທີ່ເຫັນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸກຮານ - ກັງຫັນ, ລູກບັ້ງໄຟ, ຫຼືອຸປະກອນປຸງແຕ່ງເຄມີ - ໃຊ້ສານເຄືອບ tantalum ຫຼືໂລຫະປະສົມ. Ultramet (ບໍລິສັດວັດສະດຸທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງ) ໃຊ້TaCl₅ໃນຂະບວນການ vapor ສານເຄມີເພື່ອກະຈາຍ Ta ເຂົ້າໄປໃນ superalloys, ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ອາຊິດແລະການສວມໃສ່. ຜົນໄດ້ຮັບ: ອົງປະກອບ (ເຊັ່ນ: ປ່ຽງ, ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ) ທີ່ສາມາດທົນທານຕໍ່ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທີ່ຮຸນແຮງຫຼືນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ jet corrosive ໂດຍບໍ່ມີການຊຸດໂຊມ.
TaCl₅ ຄວາມບໍລິສຸດສູງຍັງຖືກໃຊ້ເພື່ອຝາກເຄື່ອງເຄືອບກະຈົກຄ້າຍຄື Ta ແລະຮູບເງົາ optical ສໍາລັບຊ່ອງ optics ຫຼືລະບົບ laser. ຕົວຢ່າງ, Ta₂O₅ ແມ່ນໃຊ້ໃນການເຄືອບຕ້ານການສະທ້ອນແສງໃນແກ້ວອາວະກາດ ແລະ ເລນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ, ເຊິ່ງເຖິງແມ່ນວ່າລະດັບຄວາມບໍລິສຸດເລັກນ້ອຍຈະປະນີປະນອມປະສິດທິພາບດ້ານແສງ. ແຜ່ນພັບຜູ້ສະໜອງໃຫ້ເນັ້ນວ່າ TaCl₅ ຊ່ວຍໃຫ້ “ການເຄືອບຕ້ານການສະທ້ອນແສງ ແລະເປັນກະແສໄຟຟ້າສຳລັບແກ້ວ ແລະເລນທີ່ມີຄວາມຊັດເຈນໃນອາວະກາດ”. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ລະບົບ radar ແລະ sensor ກ້າວຫນ້າໃຊ້ tantalum ໃນເອເລັກໂຕຣນິກແລະການເຄືອບຂອງເຂົາເຈົ້າ, ທັງຫມົດເລີ່ມຕົ້ນຈາກຄາຣະວາຄວາມບໍລິສຸດສູງ.
ເຖິງແມ່ນວ່າໃນການຜະລິດເພີ່ມເຕີມແລະໂລຫະ, TaCl₅ປະກອບສ່ວນ. ໃນຂະນະທີ່ຜົງ tantalum ສ່ວນໃຫຍ່ຖືກໃຊ້ໃນການພິມ 3D ຂອງການປູກຝັງທາງການແພດແລະຊິ້ນສ່ວນທາງອາກາດ, ການຂັດສານເຄມີຫຼື CVD ຂອງຜົງເຫຼົ່ານັ້ນມັກຈະອີງໃສ່ເຄມີ chloride. ແລະຄວາມບໍລິສຸດສູງ TaCl₅ ຕົວຂອງມັນເອງສາມາດຖືກລວມເຂົ້າກັບຄາຣະວາອື່ນໆໃນຂະບວນການໃຫມ່ (ເຊັ່ນ: ເຄມີອິນຊີ) ເພື່ອສ້າງ superalloys ສະລັບສັບຊ້ອນ.
ໂດຍລວມແລ້ວ, ທ່າອ່ຽງແມ່ນຈະແຈ້ງ: ເຕັກໂນໂລຊີການບິນ ແລະ ປ້ອງກັນອາກາດທີ່ຕ້ອງການຫຼາຍທີ່ສຸດແມ່ນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ “ຊັ້ນທະຫານ ຫຼື optical” ທາດປະສົມ tantalum. ການສະເຫນີຂາຍຂອງ EpoMaterial ຂອງ “mil-spec” – ເກຣດ TaCl₅ (ດ້ວຍການປະຕິບັດຕາມ USP/EP) ເໝາະກັບຂະແຫນງການເຫຼົ່ານີ້. ໃນຖານະເປັນຜູ້ສະຫນອງທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຫນຶ່ງກ່າວວ່າ, "ຜະລິດຕະພັນ tantalum ຂອງພວກເຮົາແມ່ນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການຜະລິດເອເລັກໂຕຣນິກ, superalloys ໃນຂະແຫນງການບິນອະວະກາດ, ແລະລະບົບການເຄືອບຕ້ານ corrosion". ໂລກການຜະລິດທີ່ກ້າວຫນ້າພຽງແຕ່ບໍ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໂດຍບໍ່ມີອາຫານ tantalum ທີ່ສະອາດທີ່ສຸດທີ່ TaCl₅ສະຫນອງ.
ຄວາມສໍາຄັນຂອງຄວາມບໍລິສຸດ 99.99%.
ເປັນຫຍັງ 99.99%? ຄໍາຕອບງ່າຍໆ: ຍ້ອນວ່າໃນເຕັກໂນໂລຢີ, ຄວາມບໍ່ສະອາດແມ່ນເປັນອັນຕະລາຍເຖິງຕາຍ. ໃນລະດັບ nanoscale ຂອງຊິບທີ່ທັນສະໄຫມ, ປະລໍາມະນູທີ່ປົນເປື້ອນດຽວສາມາດສ້າງເສັ້ນທາງຮົ່ວໄຫຼຫຼືຄ່າຈັ່ນຈັບ. ຢູ່ທີ່ແຮງດັນໄຟຟ້າສູງຂອງໄຟຟ້າ, ຄວາມບໍ່ສະອາດສາມາດເລີ່ມຕົ້ນການທໍາລາຍ dielectric. ໃນສະພາບແວດລ້ອມອະວະກາດທີ່ກັດກ່ອນ, ແມ່ນແຕ່ຕົວເລັ່ງເລັ່ງລະດັບ ppm ສາມາດໂຈມຕີໂລຫະໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ວັດສະດຸເຊັ່ນ TaCl₅ ຈະຕ້ອງເປັນ "ຊັ້ນເອເລັກໂຕຣນິກ."
ວັນນະຄະດີອຸດສາຫະກໍາເນັ້ນໃສ່ເລື່ອງນີ້. ໃນການສຶກສາ plasma CVD ຂ້າງເທິງ, ຜູ້ຂຽນໄດ້ເລືອກ TaCl₅ ຢ່າງຊັດເຈນວ່າ "ເນື່ອງຈາກວ່າມັນຢູ່ໃນລະດັບກາງຂອງຄ່າ [vapor] ທີ່ດີທີ່ສຸດ" ແລະສັງເກດວ່າພວກເຂົາໃຊ້ "ຄວາມບໍລິສຸດ 99.99%" TaCl₅. ບົດລາຍງານຂອງຜູ້ຈໍາຫນ່າຍອີກຄົນຫນຶ່ງເວົ້າວ່າ: "TaCl₅ຂອງພວກເຮົາບັນລຸຄວາມບໍລິສຸດ> 99.99% ຜ່ານການກັ່ນຂັ້ນສູງແລະການຫລອມໂລຫະເຂດ ... ຕອບສະຫນອງມາດຕະຖານ semiconductor-grade. ນີ້ຮັບປະກັນການຊຶມເຊື້ອຂອງຮູບເງົາບາງໆທີ່ບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ". ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ວິສະວະກອນຂະບວນການແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມບໍລິສຸດສີ່ເກົ້າ.
ຄວາມບໍລິສຸດສູງຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ຜົນຜະລິດຂະບວນການແລະການປະຕິບັດ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນ ALD ຂອງTa₂O₅, chlorine ຫຼືສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງໂລຫະທີ່ຕົກຄ້າງສາມາດປ່ຽນແປງ stoichiometry ຮູບເງົາແລະ dielectric ຄົງທີ່. ໃນຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic, ໂລຫະຕິດຕາມຢູ່ໃນຊັ້ນ oxide ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດກະແສຮົ່ວໄຫຼ. ແລະໃນ Ta-alloys ສໍາລັບເຄື່ອງຈັກ jet, ອົງປະກອບພິເສດສາມາດປະກອບເປັນໄລຍະ brittle undesirable. ດັ່ງນັ້ນ, ເອກະສານຂໍ້ມູນວັດສະດຸມັກຈະລະບຸທັງຄວາມບໍລິສຸດທາງເຄມີ ແລະຄວາມບໍ່ສະອາດທີ່ອະນຸຍາດ (ໂດຍປົກກະຕິ <0.0001%). ເອກະສານສະເປັກ EpoMaterial ສໍາລັບ 99.99% TaCl₅ ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມບໍ່ສະອາດທັງຫມົດຕ່ໍາກວ່າ 0.0011% ໂດຍນ້ໍາຫນັກ, ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນມາດຕະຖານທີ່ເຄັ່ງຄັດເຫຼົ່ານີ້.
ຂໍ້ມູນຕະຫຼາດສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງມູນຄ່າຂອງຄວາມບໍລິສຸດດັ່ງກ່າວ. ນັກວິເຄາະລາຍງານວ່າ 99.99% tantalum ສັ່ງເປັນທີ່ນິຍົມຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງ, ບົດລາຍງານຕະຫຼາດຫນຶ່ງສັງເກດເຫັນວ່າລາຄາຂອງ tantalum ຖືກຂັບເຄື່ອນສູງຂຶ້ນໂດຍຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບ "ຄວາມບໍລິສຸດ 99.99%". ແທ້ຈິງແລ້ວ, ຕະຫຼາດ tantalum ທົ່ວໂລກ (ໂລຫະແລະທາດປະສົມລວມກັນ) ແມ່ນປະມານ $ 442 ລ້ານໃນປີ 2024, ການຂະຫຍາຍຕົວເຖິງ ~ $ 674 ລ້ານໃນປີ 2033 - ຄວາມຕ້ອງການສ່ວນໃຫຍ່ມາຈາກ capacitors ເຕັກໂນໂລຢີສູງ, semiconductors, ແລະ aerospace, ທັງຫມົດຕ້ອງການແຫຼ່ງ Ta ທີ່ບໍລິສຸດ.
Tantalum chloride (TaCl₅) ແມ່ນຫຼາຍກ່ວາສານເຄມີທີ່ຢາກຮູ້ຢາກເຫັນ: ມັນເປັນກຸນແຈສໍາຄັນຂອງການຜະລິດເຕັກໂນໂລຢີສູງທີ່ທັນສະໄຫມ. ການປະສົມປະສານທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງຄວາມເຫນັງຕີງ, ປະຕິກິລິຍາ, ແລະຄວາມສາມາດໃນການໃຫ້ຜົນຜະລິດຂອງ Ta ຫຼື Ta-compounds ເຮັດໃຫ້ມັນຂາດບໍ່ໄດ້ສໍາລັບ semiconductors, ອຸປະກອນພະລັງງານທີ່ຍືນຍົງ, ແລະວັດສະດຸໃນອາວະກາດ. ຈາກການເຮັດໃຫ້ການຖິ້ມຂອງຟິມ Ta ທີ່ມີປະລໍາມະນູບາງໆຢູ່ໃນຊິບ 3nm ຫລ້າສຸດ, ເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນຊັ້ນ dielectric ໃນ capacitors ຮຸ່ນຕໍ່ໄປ, ການສ້າງສານເຄືອບຕ້ານ corrosion ໃນເຮືອບິນ, TaCl₅ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງແມ່ນງຽບຢູ່ທົ່ວທຸກແຫ່ງ.
ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານສີຂຽວ, ເຄື່ອງເອເລັກໂທຣນິກຂະໜາດນ້ອຍ, ແລະເຄື່ອງຈັກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງເພີ່ມຂຶ້ນ, ບົດບາດຂອງ TaCl₅ ຈະເພີ່ມຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ. ຜູ້ສະຫນອງເຊັ່ນ EpoMaterial ຮັບຮູ້ສິ່ງນີ້ໂດຍການສະເຫນີ TaCl₅ ໃນຄວາມບໍລິສຸດ 99.99% ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຫຼົ່ານີ້. ໃນສັ້ນ, tantalum chloride ແມ່ນວັດສະດຸພິເສດທີ່ເປັນຫົວໃຈຂອງເຕັກໂນໂລຢີ "ຕັດແຂບ". ເຄມີສາດຂອງມັນອາດຈະເກົ່າ (ຄົ້ນພົບໃນ 1802), ແຕ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນແມ່ນອະນາຄົດ.
ເວລາປະກາດ: 26-05-2025