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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划高介电常数材料 高k栅介质材料研究 黄玲XX7 摘要 在传统的MOSFET中，栅介质材料大部分采用二氧化硅，因为SiO2具有良好的绝缘性能及稳定的二氧化硅—硅衬底界面。然而对于纳米线宽的集成电路，需要高介电常数的栅极介质材料代替二氧化硅以保持优良的漏电性能。这些栅极候选材料必须有较高的介电常数，合适的禁带宽度，与硅衬底间有良好界面和高热稳定性。此外，其制备加工技术最好能与现行的硅集成电路工艺相兼容。 关键字：高介电常
2、数；MOSFET； 1.引言目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 过去的几十年中，SiO2容易在硅表面氧化生长，工艺简，单热稳定性好，作为栅介质材料，是一种非常重要的绝缘材料。但随着集成电路规模的不断增大，需要减小器件的特征尺寸。对于给定的电压，增加电容量有两种途径:一种是减小栅绝缘层的厚度，一种是增加绝缘层的介电常数。对于SiO2来
3、说，由于其介电常数较小，只有3.9，当超大规模集成电路的特征尺寸小于0.1μm时，SiO2绝缘层的厚度必须小于2nm，这时，无法控制漏电流密度。而且，当SiO2薄膜的厚度小于7nm时，很难控制这么薄SiO2薄膜的针孔密度。另外SiO2难以扩散一些电极掺杂物，比如硼。薄氧化层带来的另一个问题是，因为反型层量子化和多晶硅栅耗尽效应的存在，使等效电容减小，导致跨导下降。因此，有必要研究一种高介质材料来代替传统的SiO2。 传统晶体管结构的瓶颈及转变方向 进入21世纪以来集成电路线宽进一步缩小，SiO2栅介质层厚度成为首个进入原子尺度的关键
4、参数，由公式 C=ε*ε0*A/Tox， 为了保证CMOS晶体管的功能特性，增大C，最直接的做法是降低二氧化硅的厚度Tox，然而当Tox很小时会产生以下问题: 漏电流增加，使MOSFET功耗增加。杂质扩散更容易通过SiO2栅介质薄膜，从栅极扩散到衬底，影响MOSFET参数，如阈值电压因为反型层量子化和多晶硅栅耗尽效应的存在，使等效电容减小，导致跨导下降。当SiO2栅介质薄膜做到很薄时，难以控制SiO2薄膜的针孔密度。制作如此薄的SiO2栅介质在工艺上很难做到。 于是，在不能再减小Tox的情况下，研究方向转为增大ε，由于SiO2介
5、电常目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 数较小，只有，可以找到很多介电常数高于的材料，但在性能和工艺方面的限制，科学家们还在寻找最合适的代替SiO2材料。 高k栅介质材料要求 高k栅介质材料要求不仅仅是要求栅介质的介电常数要大，在工艺制作和性能方面有其他更多的要求，其要求大致如表1[1]所列： SiO2栅介质薄膜表1新型高k材料
6、必须具备的性质 项目期望值和要求 介电常数 栅极电容 栅极漏电流>10，但也不能太高，20左右为宜>30fF/Lm2300),而介电损耗低于。Ag由于成本高而受到限制,近年来,廉价的Al受到关注。采用一种具有核壳结构的纳米Al粒子,即核是Al,壳是Al2O3,与环氧树脂复合制备了一种新型的环氧树脂/Al纳米复合材料,在10kHz下材料的介电常数约为160,介电损耗约为。金属纤维具有很长的长径比,与颗粒状填料相比具有良好的相互连通能力。采用不锈钢纤维增强PVDF,在不锈钢纤维含量为%时体系的介电常数高达427,但损耗较高,降低损耗
7、是该材料应用的关键。 导电粒子/陶瓷混杂填料目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 为了获得高介电常数,提高陶瓷填料的填充密度是一个主要的方法。但在高陶瓷含量下,复合材料几乎丧失力学强度,而在体系中加入少量导电填料可以有效提高其介电常数。在PVDF/BaTiO3体系中引入金属粒子(如Ni、Cu),以及碳纤维和碳纳米管等作为第三组分,与未
8、添加导电相的体系比较发现,加入导电粒子后体系的介电常数大幅提高。 结语：随着信息、电子和电力工业的快速发展,高介电常数高分子材料的研究已经成为半导体行业最热门的研究课题之一,以低成本生产具有高介电常数和低
