Dielektryk bramki
Dielektryk bramki to dielektryk stosowany między bramką a podłożem tranzystora polowego (takiego jak MOSFET ). W najnowocześniejszych procesach dielektryk bramki podlega wielu ograniczeniom, w tym:
- Elektrycznie czysty interfejs do podłoża (mała gęstość stanów kwantowych dla elektronów)
- Wysoka pojemność , aby zwiększyć transkonduktancję FET
- Duża grubość, aby uniknąć przebicia dielektryka i wycieku przez tunelowanie kwantowe .
Ograniczenia dotyczące pojemności i grubości są prawie bezpośrednio sobie przeciwne. W przypadku krzemowym dielektrykiem bramki jest prawie zawsze dwutlenek krzemu (zwany „ tlenkiem bramki ”), ponieważ tlenek termiczny ma bardzo czystą powierzchnię styku. Jednak przemysł półprzewodnikowy jest zainteresowany znalezieniem alternatywnych materiałów o wyższych stałych dielektrycznych, które umożliwiłyby uzyskanie większej pojemności przy tej samej grubości.
Historia
Najwcześniejszym dielektrykiem bramkowym zastosowanym w tranzystorze polowym był dwutlenek krzemu (SiO 2 ). Proces pasywacji powierzchni krzemu i dwutlenku krzemu został opracowany przez egipskiego inżyniera Mohameda M. Atalla w Bell Labs pod koniec lat pięćdziesiątych XX wieku, a następnie zastosowany w pierwszych tranzystorach MOSFET (tranzystory polowe typu metal-tlenek-półprzewodnik). Dwutlenek krzemu pozostaje standardowym dielektrykiem bramki w technologii MOSFET.
Zobacz też