Исследователи получили новую модификацию оксида гафния


Исследователи Кембриджского университета разработали новую модификацию оксида гафния, который применяется в современном производстве микросхем. В настоящее время изучается возможность его использования в энергонезависимой памяти нового типа.

Группа исследователей под руководством Эндрю Флюитта (Andrew Flewitt) создала новую модификацию оксида гафния (HfO2) с диэлектрической проницаемостью, которая в 30 раз больше стандартных значений 20–25, которыми характеризуются аморфная и кристаллическая модификации этого химического соединения. Возможно, новая модификация оксида гафния найдет применение в пластической электронике, крупносерийном полупроводниковом производстве, в оптических покрытиях и в создании элементов солнечных батарей с более высоким КПД.

Эндрю Флюитт с пленкой из оксида гафния

Оксид гафния получил широкое применение в качестве подзатворного диэлектрика транзисторов HKMG (high-K metal gate), изготавливаемых с помощью техпроцессов с нормами 45, 32 нм и ниже. Более высокая диэлектрическая проницаемость новой модификации оксида гафния позволит уменьшить и ускорить транзисторы на чипах, открыть новые возможности для создания электронных и оптоэлектронных изделий следующего поколения.

Прогресс в исследованиях группы Флюитта был достигнут благодаря усовершенствованию стандартной технологии распыления HiTUS (High Target Utilization Sputtering). Новый материал создан с помощью высокоскоростного процесса осаждения при комнатной температуре.

Как правило, оксиды металла осаждаются на подложки путем напыления – технологии, в которой атомы электрода извлекаются в результате бомбардировки его тяжелыми положительными ионами. Однако такой процесс не позволяет контролировать плотность осаждаемого материала. С помощью технологии HiTUS создаются альтернативные варианты модификаций оксида гафния с лучшими характеристиками, чем у уже известных структур.

Оксид гафния имеет ряд различных кристаллических и поликристаллических структур: моноклинную, кубическую и ромбическую. Однако для нужд производства электроники требуется аморфная модификация этого материала, т.к. поликристаллические межзёренные границы выступают в роли межсоединений и уменьшают удельное сопротивление, ухудшая его изолирующие свойства. До сих пор у аморфного оксида гафния диэлектрическая проницаемость равнялась 20.

По словам Флюитта, исследователям удалось показать, что аморфный оксид гафния существует в кубической, а не только в моноклинной модификации, как многие до сих пор полагали.

Аморфные диэлектрики в большей мере гомогенные, чем другие модификации, что обеспечивает более высокую степень единообразия характеристик устройств, а отсутствие межзеренных границ способствует повышению удельного сопротивления, а также меньшему оптическому рассеянию.

Источник: EETimes

Читайте также:
Память на основе нанотрубок оказалась быстрее флэш-памяти
Построение промышленных систем управления на базе процессора Intel Atom
GlobalFoundries делится достижениями в технологии HKMG
AMD сменит партнера по производству
Разработана самая миниатюрная ячейка для следующих поколений SRAM

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *