Materialien mit einer hohen Permittivität, die die von Siliziumdioxid ( SiO2) mit 3,9 übersteigt, gehören zu den High-k- Dielektrika. Liegt die Permittivität unter der von Siliziumdioxid, so handelt es sich um Low-k-Dielektrika.
High-k-Isolationsmaterialien werden als Gate-Dielektrika in Halbleiterbauelementen wie den MISFETs zwischen dem Siliziumsubstrat und der Gate und in Kondensatoren eingesetzt. Zu den High-k-Dielektriken gehören u.a. Siliziumnitrid ( Si3N4) mit einer Permittivität von 7, Aluminiumoxid ( Al2O3) mit 9, Titandioxid ( TiO2) mit 80 und Hafniumoxid (HfO2).
Durch High-k-Materialien können elektronische Bauelemente - Beispiel: MIS-Kondensator - und integrierte Schaltungen kompakter aufgebaut werden. Da sie bessere Isolationseigenschaften haben, verursachen sie geringere Leckströme und haben daher wesentlich geringere Verlustleistungen. Was die Herstellung betrifft, so können High-k-Dielektrika physikalisch mit Physical Vapour Deposition ( PVD) und auch chemisch mittels Chemical Vapour Deposition ( CVD) hergestellt werden.