Un buon candidato per sostituire l'ossido di silicio
Nel settore dell'elettronica, i materiali costituenti hanno un ruolo fondamentale nell'ottimizzazione dei dispositivi. La tecnologia dei circuiti integrati basata su sistemi metallo-ossido (SiO2)/semiconduttore (Si) richiede un continuo incremento del numero di dispositivi per unità di area, che si traduce nell'esigenza di ridurre progressivamente anche lo spessore dello strato di ossido. L'assottigliamento di questo strato, tuttavia, provoca un aumento delle correnti di perdita che portano ad un incremento del consumo di potenza. È possibile ridurre questa perdita sostituendo il SiO2 con un ossido a costante dielettrica più alta. Questo permette, infatti, di creare uno strato più spesso di ossido mantenendo un'alta capacità del sistema metallo/ossido/semiconduttore e riducendo le correnti di perdita, dovute principalmente ad effetti di tunneling. Negli ultimi anni si è sviluppata un'intensa attività di ricerca su materiali isolanti con alta costante dielettrica, che potrebbero rappresentare valide alternative all'SiO2. Uno dei candidati più adatti a sostituire l'ossido di silicio è l'allumina, Al2O3 , per la sua alta costante dielettrica, l'alto valore del gap di energia e l'elevata stabilità termica ad alte temperature. I risultati di uno studio sulla crescita di strati di Al2O3 su substratisemiconduttori mediante la tecnica di Atomic Layer Deposition (ALD), forniti dall'IMEM-CNR, dimostrano che si ottengono strati amorfi di Al2O3 su substrati di Si e Ge con bassa rugosità superficiale; la crescita non è influenzata in maniera significativa dal tipo di substrato e gli strati asgrown, inoltre, presentano resistività relativamente basse. Infine, in seguito a processi di annealing a 800 °C si ottengono films con buone caratteristiche isolanti.
Autori: E. Ghiraldelli, C. Pelosi, E. Gombia, G. Chiavarotti, L. Vanzetti
Titolo: ALD Growth, Thermal Treatments and Characterization of Al2O3 Layers
Rivista: Thin Solid Films
Anno: 2008
Riferimenti bibliografici: 2008 (IF=1,84)