Nitrure de tantale
# Nitrure de tantale

Les nitrures de tantale sont des céramiques constituées de tantale et d'azote. Ils existent selon plusieurs stœchiométries et plusieurs polymorphes : $Ta_2N,$ TaN α, TaN ε, $Ta_5N_6,$ $Ta_4N_5$ et $Ta_3N_5.$ Le plus utilisé d'entre eux est le mononitrure de tantale TaN, qui est une céramique ultraréfractaire. Il est employé comme barrière et couche adhésive (diélectrique low-k (en)) dans la production de circuits intégrés.

Il est possible d'obtenir des couches de nitrure de tantale de plusieurs manières. La méthode la plus utilisée est la pulvérisation cathodique de tantale en présence d'ions d'azote (pulvérisation réactive). Les procédés par dépôt chimique en phase vapeur ou par Atomic Layer Deposition sont également envisageables. Ils nécessitent des précurseurs organométalliques comme sources de tantale. Une source d'azote est également nécessaire, comme l'ammoniac $NH_3,$ fréquemment utilisé, qui se dissocie aux températures habituelles de 200 à 400 °C de ces procédés. Des gaz tels que le tris(diéthylamido)(tert-butylimido)tantale(V) $(CH_3)_3CNTa(N(C_2H_5)_2)_3$ (n° CAS 169896-41-7) peuvent servir de source à la fois de tantale et d'azote. Outre ces techniques, il est également possible de procéder par implantation ionique d'azote dans des couches de tantale.

Le nitrure de tantale(V) $Ta_3N_5$ peut être obtenu en faisant réagir de l'oxyde de tantale(V) $Ta_2O_5$ avec de l'ammoniac $NH_3$ ou du chlorure de tantale(V) $TaCl_5$ avec du chlorure d'ammonium $NH_4Cl$ :

    3 $Ta_2O_5$ + 10 $NH_3$ ⟶ 2 $Ta_3N_5$ + 15 $H_2O.$
