闸极介电层

栅极电介质是用于场效应晶体管(例如 MOSFET)的栅极和衬底之间的电介质。 在最先进的工艺中,栅极电介质受到许多限制,包括:

  • 与基板的电气清洁界面(电子的低量子态密度)
  • 高电容,增加场效应管跨导
  • 高厚度,以避免量子隧穿引起的介电击穿和泄漏

电容和厚度约束几乎是相互对立的。 对于硅衬底 FET,栅极电介质几乎总是二氧化硅(称为栅极氧化物),因为热氧化物具有非常干净的界面。 然而,半导体行业有兴趣寻找具有更高介电常数的替代材料,这将允许在相同厚度下实现更高的电容。

闸极介电层

历史

场效应晶体管中最早使用的栅极电介质是二氧化硅 (SiO2)。 二氧化硅仍然是 MOSFET 技术中的标准栅极电介质。

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