乙醇钽是有机金属化合物,分子式为Ta2(OC2H5)10,通常缩写为Ta2(OEt)10。它是无色固体,可溶于一些有机溶剂,但容易水解。它可用来制备五氧化二钽薄膜。
结构
钽(V)的醇盐通常以二聚体存在,含有八面体的六配位钽中心。之后晶体学分析表明,甲醇铌和异丙醇铌都呈双八面体结构。就几何结构而言,溶液中Ta2(OEt)10分子的十个乙氧基配体构成一对八面体,与位于中心的两个钽原子有一条公共边。
: 10 EtOH + Ta2Cl10 + 10 NH3 → Ta2(OEt)10 + 10 NH4Cl
另一种方种是使用碱金属醇盐的复分解反应:该反应的两个半方程和总方程可以用以下简化方程式描述:
: Ta2(OC2H5)10 + 5 H2O → Ta2O5 + 10 C2H5OH
乙醇钽的可以经过低压化学气相沉积法生产:在低至1.33 mPa和700 °C,首先让四乙氧基硅烷(Si(OEt)4)或二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷(Si(OC(CH3)3)2(OOCCH3)2)分解,使反应物沉积所需深度的二氧化硅薄膜,然后往沉积物引入乙醇钽。
: Ta2(OC2H5)10 + 30 O2 → Ta2O5 + 20 CO2 + 25 H2O
无定形五氧化二钽薄膜也可以通过原子层沉积或脉冲化学气相沉积技术制备,其中乙醇钽和五氯化钽会被交替使用。。已知有使用乙醇钽生产层状钙钛矿材料的溶胶凝胶路线。
应用
乙醇钽主要用来制备五氧化二钽薄膜材料,方法包括过化学气相沉积、和光学的光学薄膜,以及用作动态随机存取存储器和半导体场效应管中的薄膜介电材料。选择这些材料的制备方法取决于所需的特性。直接水解适用于会残留水或使用高温干燥的情况。经过水解形成自组装,然后将其高温退火,这种位点选择性沉积法可以产生。化学气相沉积可以让薄膜厚度得到纳米尺度的控制,对某些应用是必不可少的。直接热裂解对光学应用很方便,是的运作方式。由乙醇钽水解生产的薄膜已用来制备适用于电致变色应用的无定形五氧化二钽薄膜。此外,钽酸锶(Sr(TaO3)2)薄膜可以通过原子层沉积方法制备,它们的特性也得到研究。
乙醇钽与羧酸缩合,生成氧代醇盐-羧酸盐,例如Ta4O4(OEt)8(OOCCH3)4。此类化合物的Ta4O4核形成。
参考文献
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