Publication

Dielectric effect of a thin SiO2 interlayer at the interface between silicon and high-k oxides

Alfredo Pasquarello, Paolo Umari
2004
Journal Articles

Résumé

We investigate the dielectric permittivity of SiO2 on Si(100) substrates using a first-principles approach. It is shown that both the static and high-frequency dielectric constants of the oxide overlayer increase when the oxide thickness is reduced. This behavior of the overlayer is found to be well reproduced by a classical two-layer model in which the pure oxide and the suboxide layer are treated as distinct dielectrics. Implications for interfaces between silicon and high-k gate oxides are discussed. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/7e7cc042-ef8a-4290-ab92-557a95bc047b

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Concepts associés (32)

Diélectrique

thumb|La séparation de charge dans un condensateur à plaques parallèles engendre un champ électrique interne. Le matériau diélectrique (en orange) réduit ce champ et augmente la capacitance. Un milieu est diélectrique (mot composé du préfixe grec (« au travers ») et électrique) s'il ne contient pas de charges électriques susceptibles de se déplacer de façon macroscopique. Le milieu ne peut donc pas conduire le courant électrique, et est souvent un isolant électrique.

Diélectrique high-k

Un diélectrique high-κ (high-κ dielectric) est un matériau avec une constante diélectrique κ élevée (comparée à celle du dioxyde de silicium) utilisé dans la fabrication de composants semi-conducteur en remplacement de la grille habituellement en dioxyde de silicium. L'utilisation de ce type de matériau constitue l'une des stratégies de développement permettant la miniaturisation des composés en microélectronique, afin de permettre de continuer à suivre la Loi de Moore.

Relative permittivity

The relative permittivity (in older texts, dielectric constant) is the permittivity of a material expressed as a ratio with the electric permittivity of a vacuum. A dielectric is an insulating material, and the dielectric constant of an insulator measures the ability of the insulator to store electric energy in an electrical field. Permittivity is a material's property that affects the Coulomb force between two point charges in the material. Relative permittivity is the factor by which the electric field between the charges is decreased relative to vacuum.

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