Óxidos de alta constante dielétrica

A redução dos transistores de óxido metálico complementar (CMOS) levou a camada de dióxido de silício utilizada como dielétrico de porta a ficar tão fina (1,4 nm) que sua corrente de fuga é muito grande. É necessário substituir o SiO2 por uma camada fisicamente mais espessa de óxidos de maior constante dielétrica (κ) ou óxidos de porta 'high K', como óxido de hafnio e silicato de hafnio. Pouco se sabia sobre esses óxidos, e logo se descobriu que, em muitos aspectos, eles têm propriedades eletrônicas inferiores ao SiO2, como uma tendência a cristalizar e uma alta concentração de defeitos eletrônicos. Pesquisas intensivas estão em andamento para desenvolver esses óxidos em novos materiais eletrônicos de alta qualidade. Esta revisão abrange a escolha de óxidos, seu comportamento estrutural e metalúrgico, difusão atômica, sua deposição, estrutura da interface e reações, sua estrutura eletrônica, ligação, desvio de bandas, degradação de mobilidade, deslocamentos de tensão de banda plana e defeitos eletrônicos. O uso de óxidos de alta K em capacitores de memórias dinâmicas de acesso aleatório também é abordado.