High-k-Dielektrikum

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 und Titandioxid (TiO2) mit 80.

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.

Informationen zum Artikel
Deutsch: High-k-Dielektrikum
Englisch: high-k
Veröffentlicht: 14.02.2018
Wörter: 131
Tags: #Elektronik-Materialien
Links: Al2O3 (aluminium oxide), CVD (chemical vapour deposition), IC (integrated circuit), Kondensator, Leckstrom