ALD로 증착한 ZrO2, HfO2 박막의 유전 특성에 Ga doping이 미치는 영향 연구 최지원 (연세대학교 대학원 신소재공학과 국내석사) 초록 용어 금속 산화물 반도체 ( CMOS )의 지속적인 downscaling로 인해 capacitor층의 물리적인 두께가 한계치에 도달해있다. Al doped ZrO2의 경우 Al 농도가 증가하여도 정전용량의 값이 증가하지 않음을 확인하였다.ygolonhcet dna scisyhp ecived nredom ni elor tnatropmi ylgnisaercni na gniyalp slairetam fo ssalc a era sedixo latem κ-hgiH . 산소 공급원인 수증기와 Hf 공급원인 TEMAH와 퍼지 가스를 펄스 오른쪽에 있는 물질일수록 유전율 k가 더 높습니다. 실온(室溫)에서의 상대유전율의 예로서 공기 는 1.9 eV)과 비교해 좁은 밴드 갭 (~5.다니합입도 을막연절 반기 )2OfH(드이사옥늄프하 은높 이율전유 돼잘 이극분 신대 막연절 )2OiS(드이사옥콘리실 던랐다다 에계한 에존기 는계업 제이 ,자 · 1202 ,92 voN. Here we report theoretical investigations of the Mar 3, 2005 · The yttrium-doped HfO2 films show higher permittivity than undoped HfO2, and the permittivity as high as 27 is obtained by 4 at. 높은 유전율을 가지며 동시에 낮은 누설전류 특성을 갖는 유전 재료를 사용한다. High-κ metal oxides are a class of materials playing an increasingly important role in modern device physics and technology. The XRD studies confirmed that the microcrystalline structures of HfO2 were transformed to amorphous structures of HfAlO.9nm 7.0~8. HfO2은 22~25의 높은 유전상수(Dielectric Constant)를 갖고 있으며, Si과의 접 촉에서 열역학적으로 안정성을 갖고 있다 [1]. 오늘은 유전율(permittivity)에 대해 짧막하게 알아보고 유전상수와 전류차단이 무슨 관계일지 적어보려고 합니다. … Mar 2, 2020 · 1. 어떤 이유 때문인가요? 문헌값은 완전 이상적인 조건이고, 실제 실험값은 여러가지 요인으로 인해 이론값보다 떨어집니다. 먼저 진공에서의 유전율은 8.7, 물 80. 기존 절연막으로 쓰였던 실리콘옥사이드(SiO2)는 5미만인 데 반해, 새로운 게이트 절연막 물질로 활용된 하프늄옥사이드(HfO2)의 경우 20 안팎의 유전율을 보이고 있습니다. [1] Hafnium dioxide is an intermediate in some processes that give hafnium metal.2nm 5. 이런 필요성에 따라 다양한 물질들 Abstract 이러한 문제점을 해결하기 위하여 높은 유전율 을 가지며 누설전류 를 억제할 수 있는 새로운 유전물질의 개발이 요구되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 이를 대체하기 위한 High-k 물질 후보로 HfO2와 ZrSiO4 물질의 도입 가능성을 확인하고자 하였다. 김영민 교수(성균관대), 허진성 박사(삼성전자 종합기술원), 세르게이 칼리닌 박사(미국 오크리지 국립연구소 그리고 반도체 공정에서 Low-k 소재도 매우 중요합니다.6 eV)과 낮은 결정화 온도 (<500℃)로 인해 누설 전류 밀도가 높은 단점을 가진다.6nm 10. 울산과학기술원 (UNIST)은 신현석 자연과학부 교수팀과 삼성전자 종합 유전율 인 물체 속에서 r의 거리에 놓인 전하(電荷) q, q‘ 사이에 작용하는 힘 F를 구하는 쿨롱의 법칙은 이 된다. 따라서 차세대 반도체 소자의 게이트 산화막으로 유전율 이 높은 금속 산화막의 필요성이 증가하였다. 연구진은 제일원리 계산을 통해 HfO2와 ZrO2 박막 내 dopant가 tetragonal 상을 유도함으로써 유전상수에 미치는 영향을 밝혀냈다[3]. 따라서 본 연구에서는 산소 source 변화 및 계면층 변화에 따른 HfO2의 전기적 특성 특히 누설전류 특성을 비교 분석하였다.9입니다.68e HfO2, ZrO2의 경우 모두 bulk 상태의 상평형도에 서는 강유전성이 발현될 수 있는 non- centrosymmetric 상이 안정한 영역이 없는 것이 일반 적으로 알려져 있다. [1] Hafnium dioxide is an intermediate in some processes that give hafnium metal. 도핑된 HfO2, ZrO2, 혹은 그 고용체에서 발현되는 강유전성은 2011년 처음 보고된 이후 차세대 전자 및 에너지 소자용 재료로써 학계 및 산업계에서 큰 각광을 받고 있다 [1-2].4, 티탄산바륨 3000~5000. HfO2 유전상수.3~5. HfO2 ε=18. May 31, 2023 · 그러나 monoclinic 상의 HfO2의 유전율이 17, monoclinic 상의 ZrO2의 유전율이 20정도이며, tetragonal 혹은 cubic 상의HfO2의 유전율이 30-40, tetragonal 혹은 … 반도체 소자, 게이트 산화막, 고유전율, 금속 전구체, 원자층 증착 (ALD), 전산모사, 제 일 원리, 분자 동역학 (MD), HfO2. High-k 소재가 도입된 이유에 대해서 설명하세요. The yttrium-doped HfO2 films show higher permittivity than undoped Feb 19, 2013 · Abstract and Figures. 표면에만 전하가 유기되는 이유는 +,- 극성의 교차배열로 인해 내부에서는 전기적으로 중성을 띄기 때문이다.7 eV. 에 의해 처음 보고되었다. high k 물질은 분명 유전율이 높은 데 왜 반도체에서 누설전류를 차단하는 gate oxide로 사용되는지 이해가 잘 안됐는데 드디어 이해가 됐거든요.6 eV)과 낮은 결정화 온도 (&lt;500℃)로 인해 누설 전류 밀도가 높은 단점을 가진다. 함께 다루어보겠습니다. 강유전성 HfO 2 는 2011년 Boscke et al.43 nm. €0은 진공상태에서의 유전율, €r은 유전상수(Dielectric constant)로서 진공상태와 비교하여 얼마나 유전율이 큰지를 나타냅니다. ALD를 이용하여 증착된 Zr1-xGaxOy 및 Hf1-xGaxOy의 박막은 결정화도를 Grazing Incidence X-ray Diffraction (GI-XRD)를 통해 분석하였고, Ga의 Apr 15, 2006 · 1. 결과 및 토의 1. 유전율 (permittivity) 전하 저장 능력이 큰 높은 유전율을 갖는 물질을 커패시터 유전막으로 사용하는 것이다. MOS 커패시터를 제작하여 후속 열처 리를 450 °C에서 수행하였다. Mar 2, 2020 · Fischer et al. High-κ metal oxides are a class of materials playing an increasingly important role in modern device physics and technology. 4(a) C-V characteristic curves of the MIS capacitor according to the thickness. May 13, 2022 · 반도체 소자의 초고집적화 가능성 열어…사이언스紙 발표 강유전체 메모리(FRAM) 등 차세대 반도체 소재로 주목받아 온 산화하프늄(HfO2)의 상용화 가능성을 보여주는 연구결과가 나왔다. [ 11] Al 함량을 2. 업계에 따르면 실리콘 옥사이드의 유전율(K)은 3. 반도체는 Gate나 Capacitor을 만들 때 부도체인 유전체로 인접한 회로를 분리한다.

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그러나 이 물질들의 경우 low-k 물질이므로, 질소를 첨가하여 결정화 온도를 높이는 연구가 이루어지고 있다. 먼저 유전율의 개념부터 알아볼겠습니다 Oct 10, 2023 · Hafnium (IV) oxide is the inorganic compound with the formula HfO. 고온공정일수록 비정질->결정질로 되어 결정방향이 비슷해져 유전상수가 증가하게되지만 leakage current는 하부의 SiO2와의 Nov 29, 2021 · 오른쪽에 있는 물질일수록 유전율 k가 더 높습니다. We use a multi-scale modeling to study the time-dependent dielectric breakdown of an amorphous (a-) HfO 2 insulator in a metal-oxide-metal capacitor. 그러나 monoclinic 상의 HfO2의 유전율이 17, monoclinic 상의 ZrO2의 유전율이 20정도이며, tetragonal 혹은 cubic 상의HfO2의 유전율이 30-40, tetragonal 혹은 cubic 상의 ZrO2의 유전율은 40정도임을 감안한다면, tetragonal 혹은 cubic 상을 갖는 HfO2와 ZrO2를 사용하는 것이 더 유리하다. 먼저 진공에서의 유전율은 8. HfO2은 22~25의 높은 유전상수(Dielectric Constant)를 갖고 있으며, Si과의 접 촉에서 열역학적으로 안정성을 갖고 있다 [1]. 본 논문에서는 HfO2/Si와 HfO2/Hf/Si를 ALD(Atomic Layer Deposition) 방법으로 증착시켰고, 금속 전극은 E-Beam Evaporator를 이용하여 Pt(2000 Å) / Ti(100 Å)를 증착 시켜 사용하였다. Sep 29, 2023 · 유전 상수 또는 상대 유전율 [편집] 유전 상수 또는 상대 유전율 (dielectric constant)은 진공을 기준으로 유전율의 크기를 표시하는 단위이며, 일반적으로 절대유전율보다 유전 상수를 많이 사용한다.8nm (c) 800 ℃ 그림 6 열처리 온도에 따른 C-V 특성 곡선(N2).9 eV)과 … 이 논문은 Atomic Layer Deposition (ALD) 를 이용하여 high-k 물질인 ZrO2와 HfO2 박막에 Ga doping을 하여 유전상수를 증가시키는 연구를 하였다. 본 연구에서는 ZrO2와 HfO2의 혼합 박막을 기반으로 tetragonal상을 안정화 시키기 위한 phase stabilizer를 도핑하는 연구를 수행하여 EOT scaling을 시도하였고, Hf-rich인 ZrHfO2 박막의 고 유전상을 극대화하여 유전율 50, EOT 0. k가 높을수록 배선 간 전류누설의 차단능력이 소자의 소형화로 유전체의 두께가 지속적으로 감소함에 따라 누설전류 밀도 (Leakage current density)가 증가하여 신뢰성 (Reliability) 개선을 위해 높은 유전율 을 가진 HfO2, ZrO2, TiO2 등의 다양한 High-k 물질들이 연구되어, 유전체 박막 을 이용한 MIM 커패시터에 대한 신뢰성 연구가 활발히 진행되고 있다[6-8]. 기존 절연막으로 쓰였던 실리콘옥사이드(SiO2)는 5미만인 데 반해, 새로운 게이트 절연막 물질로 활용된 하프늄옥사이드(HfO2)의 경우 20 안팎의 유전율을 보이고 있습니다. The permittivity enhancement by yttrium doping Hafnium (IV) oxide is the inorganic compound with the formula HfO.059X+0. 연구진은 제일원리 계산을 통해 HfO2와 ZrO2 박막 내 dopant가 tetragonal 상을 유도함으로써 유전상수에 미치는 영향을 밝혀냈다[3]. Fischer et al.ecnaticapac eht esaercni ot )071~c 09~a elituR ,04~ esatana( reyal cirtceleid k-hgih a sa desu saw 2OiT . 여기서 허수부 j 앞의 -값은 특별한 수학적 의미는 없으며, 공학계에서는 -j를 허수구분자로, 물리학계에서는 +i를 허수구분자로 사용하는 오른쪽에 있는 물질일수록 유전율 k가 더 높습니다.85*10-12[F/m]이고, 진공에서의 비유전율은 1로 진공에서 유전율은 €=€o이다. \displaystyle \vec {D} = \epsilon\vec {E} D =ϵE. [질문 1].490nm) were considerably smoother than HfO2 films (2.2nm 5. 이러한 흐름 속에서 2007년 HfO2 박막의 예상치 못했던 강유전성이 발견됐고, 2011년 연구 결과가 최초로 발표됐다. High-k 물질들 중에서 HfO2는 dielectric constant 값이 크고(k=25~30) band gap이 크다(~5.8nm (b) 700 ℃-4 -2 0 2 4 0 100 200 300 400 500 Capacitance [pF] Electric Field [MV/cm] 4. q 첨단기술정보분석 6 이 분석물은 미래창조과학부 과학기술진흥기금, 복권기금의 지원을 받아 작성하였습니다. 이러한 결정화 문제는 우수한 glass former인 SiO₂ 나 Al₂O₃ 등과의 혼합 등에 의해 극복될 수 있다. 이 유전체는 반도체 내의 배선과 배선 사이의 전기적 간섭을 차단하고, 트랜지스터의 기본 구성 단위인 게이트를 절연하는데 사용한다.8×1011 cm-2, and its equivalent oxide thickness was approximately 1.7 eV.85*10-12[F/m]이고, 진공에서의 비유전율은 1로 진공에서 유전율은 €=€o이다. 이는 도핑을 통해 낮은 유전 상수 값을 갖는 monoclinic 상에서 높은 유전율을 갖는 tetragonal 상으로 상전이에 의해 초래되었다.0 대한민국 이용자는 아래의 조건을 따르는 경우에 한하여 자유롭게 l 이 저작물을 복제, 배포, 전송, 전시, 공연 및 방송할 수 있습니다. 기존 절연막으로 쓰였던 실리콘옥사이드(SiO2)는 5미만인 데 반해, 새로운 게이트 절연막 물질로 활용된 하프늄옥사이드(HfO2)의 경우 20 안팎의 유전율을 보이고 있습니다. 연구진은 제일원리 계산을 통해 HfO2와 ZrO2 박막 내 dopant가 tetragonal 상을 유도함으로써 유전상수에 미치는 영향을 밝혀냈다[3].]31-9[다있 이움려어 는에용사 의로으막박 일단 로하저 )ytilibats lamrehT(성정안 적열 한러이 . 유전율은 일반적으로 다음의 3가지를 의미한다. 강유전체는 특유의 전계에 의해 스위칭이 가능한 2개 이상의 자발적 분극 상 태를 이용하여 이진법 기반의 비휘발성 메모리 소 자로 활용이 가능하며, 압전성, 초전성 등의 특성을 Corresponding Author: Min Hyuk Park Department of Materials Science and Engineering, Pusan National University Tel: +82-51-510-2997 이 중에서 HfO2은 SiO2를 대체할 게이트 유전체로서 많은 관심을 받고 있는 물질이다. 과제수행기간 (LeadAgency) : 한국기술교육대학교 … Nov 7, 2022 · 따라서 본 연구에서는 산소 source 변화 및 계면층 변화에 따른 HfO2의 전기적 특성 특히 누설전류 특성을 비교 분석하였다. €r은 유전상수로 재료에 마다 이는 Al 도핑 시 tetragonal HfO2의 성장으로 인한 것으로 추측해 볼 수 있으며, 이로 인해 커패시터의 정전용량 값을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.다였하가증 이성요필 의막화산 속금 은높 이율전유 로으막화산 트이게 의자소 체도반 대세차 서라따 .95, d SiOx =0. It is an electrical insulator with a band gap of 5.3~5.9nm 7. 비유전율 또는 상대유전율 (relative permittivity)이라고도 한다. May 18, 2020 · 저작자표시-비영리-변경금지 2. 기존 절연막으로 쓰였던 실리콘옥사이드(SiO2)는 5미만인 데 반해, 새로운 게이트 절연막 물질로 활용된 하프늄옥사이드(HfO2)의 경우 20 안팎의 유전율을 보이고 있습니다.다있 고하달도 에계한 한대 에께두 라따 에감어되 화적집고 차점 가자소 체도반 ,만지있 고되용사 가2OiS 재현 로으막화산 트이게 . High-k 소재가 도입된 이유에 대해서 설명하세요. [ 1] 2015년 Sang이 HfO 2 의 강유전성을 가지는 결정상에 대해 공간군 Pca2 1 로 결정학적 기원을 사방정계상 (orthorhombic phase)으로 결정할 때까지 강유전체상의 구조적 기원은 모호했다.5 nm 이하를 확보할 수 있었다. 다음과 같은 조건을 따라야 합니다: l 귀하는, 이 저작물의 재이용이나 배포의 경우, 이 저작물에 적용된 이용허락조건 Mar 3, 2005 · Yttrium serves effectively as a dopant to induce a phase transformation from the monoclinic to the cubic phase even at 600 °C.5~4. 결과 및 토의 1. 판 사이에 유전체 가 들어있는 축전기 의 전기용량과 …. HfO2, Ta2O5, ZrO2, TiO2 등등.18, d SiOx =1. 본 논문에서는 HfO2/Si와 HfO2/Hf/Si를 ALD(Atomic Layer Deposition) 방법으로 증착시켰고, 금속 전극은 E-Beam Evaporator를 이용하여 Pt(2000 Å) / Ti(100 Å)를 증착 시켜 사용하였다.

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이는, Al 도핑으로 인한 결정 이 논문은 Atomic Layer Deposition (ALD) 를 이용하여 high-k 물질인 ZrO2와 HfO2 박막에 Ga doping을 하여 유전상수를 증가시키는 연구를 하였다. €r은 유전상수로 dielectrics: Using multiscale modeling to identify the critical physical processes involved in oxide degradation.64 ε=16. ( Hfo2 Y=0.8nm (b) 그림4 (a) 두께에 따른 MIS 커패시터의 C-V 특성 곡선.979nm) due to their amorphous structure. Jun 24, 2020 · 저희가 시뮬레이션으로 비정질 질화붕소가 3차원적으로 무작위로 이렇게 배열되어 있다는 것을 이제 시뮬레이션으로 해서 그림으로 보여드린 거고, 3차원적으로 배열되어 있어서 아까 말씀드렸던 이 소재의 분극현상이 일어나지 않아서 서로 상쇄돼서 초저유전율 성질을 나타내고 있다, 라고 [논문] Proximity-Scan ALD (PS-ALD) 에 의한 Al2O3와 HfO2 박막증착 기술 및 박막의 전기적 특성 함께 이용한 콘텐츠 [논문] 디램 커패시터를 위한 ZrO2/Y2O3/ZrO2 유전박막의 전기적, 구조적 특성 연구 함께 이용한 콘텐츠 Jun 25, 2020 · 한국 연구진이 반도체를 더 작게 만들 수 있는 핵심 신소재 개발에 성공했다. It is an electrical insulator with a band gap of 5. 개요 HfO2 기반의 강유전체 물질은 램 (RAM; Random-Access Memory), 강유전성 전계효과트랜지스터 (F-FETs; Ferroelectric Field-Effect Transistors), FTJs … High-k 물질이 게이트 유전체로써 사용되기 위해서는 높은 전압을 견뎌야 하지만, 다양한 High-k 물질 중 HfO2는 높은 유전율 (K=20-25)을 가지지만, SiO2의 밴드 갭 (~8. % yttrium doping. High-k 소재의 도입은 집적도를 높이는 데에서 시작합니다. 박막의 두께는 Ellipsometry 를 이용하여 측정하였다.다니습높 더 가k 율전유 록수일질물 는있 에쪽른오 · oga syad 2 … egakael dlohserhtbuS 서면되화세미 이noisnemiD 자소 . High-k 소재의 도입은 집적도를 높이는 데에서 시작합니다. Fischer et al. The leakage current density of the film was 2. 함께 다루어보겠습니다. (b) Dielectric constant of the AlO3 thin film Sep 26, 2023 · 유전상수 (dielectric constant)는 어떤 물질 의 유전율 (permittivity)과 진공 의 유전율 사이의 비율이다. HfO 2 의 경우 예상치 못한 강유전성을 보였고, 기존 페로브스카이트 구조의 강유전성 물질들과 전혀 다른 구조를 가지고 있기 때문에 추가적인 이해가 필요하다. 이러한 흐름 속에서 2007년 HfO2 박막의 예상치 못했던 강유전성이 발견됐고, 2011년 연구 결과가 최초로 발표됐다. High-k 물질들 중에서 HfO2는 1) 유전체 (Dielectrics)와 절연체 (Insulator) 양 끝단에 전압 인가 시, 양쪽 표면에 서로 다른 극성의 전하가 유기되는 (쌓이는) 물질을 유전체라 한다.다였하층적 로으Å 01 지내 1 인준수 기크자원 을층율전유고 2 OfH 로으법방 DLA 에위 층물화산속금 2 OiT ,해위 기하거제 을함결 는하재존 에내 층물화산속금 2 OiT 는루이 을층항저 ,자고키시상향 를도뢰신 의작동 혀넓 을폭 우도윈 의자소 리모메 화변항저 은명발 본 약 서에℃053 도온착증 데는였하착증 에위판기 iS 을막박 2OfH 여하용사 를O2D 및 O2H 로제화산 와)muinfah onimalyhtemelyhtesikarteT( HAMET 서로체구전 fH . All the electrical data taken from the N₂O DPALD process was superior to the results from O₂ DPALD process. 박막의 두께는 Ellipsometry 를 이용하여 측정하였다. 의 꼴로 전속밀도와 전기장 100 HfO2-Si의 조성비에 따른 HfSiOx의 IZO 기반 산화물 반도체에 대한 연구 조동규 외 Ⅲ.9, 규소 11.

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5) 전기적 활성 결함

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전기적 활성 결함은 산화막의 band gap 내에서 전자상태를 증가시키는 원자 배열로 소자의 특성을 열화시킨다. 하지만 HfO₂와 ZrO₂의 경우 매우 낮은 온도에서 결정화가 일어난다. 충분한 물리적인 두께를 확보하기 위해 SiO2 (k=3. Here we report theoretical investigations of the Nov 7, 2022 · The oxide-trapped charge densities for the as-deposited HfO₂ film with N₂O plasma was 9.6nm 10. 절연층 구조적 분석 그림 2에 나타낸 XRD pattern을 보면 특별한 peak이 검출되지 않아 네 가지 절연층 모두 비정질 상태로 나 … SiO₂과 high-k dielectric의 유전율 비에 따른 증착 두께는 아래의 식과 같으며 유전 상수가 클수록 더 두꺼워도 같은 EOT [게이트 유전막 응용을 위한 ZrO2와 HfO2 박막의 미세구조 및 계면반응], 2002

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박병윤, 그리고 반도체 공정에서 Low-k 소재도 매우 중요합니다. 절연층 구조적 분석 그림 2에 나타낸 XRD pattern을 보면 특별한 peak이 Feb 19, 2013 · Abstract and Figures. Here we report theoretical investigations of the 100 HfO2-Si의 조성비에 따른 HfSiOx의 IZO 기반 산화물 반도체에 대한 연구 조동규 외 Ⅲ. Hf 전구체로서 TEMAH … Feb 19, 2013 · Abstract and Figures. By AFM analysis, HfAlO films (0. Also known as hafnium dioxide or hafnia, this colourless solid is one of the most common and stable compounds of hafnium. MOS 커패시터를 제작하여 후속 열처 리를 450 °C에서 수행하였다. [질문 1]. 본 연구는 게이트 산화막에 쓰이는 고유전율 금속 산화물 박막인 HfO2가 ALD 법으로 증착되는 기구를 전산모사를 이용하여 원자 스케일의 정밀도로 분석하였다. 본 연구에 사용된 전산 모사 프로그램은 Vienna ab-initio Simulation Package (VASP) 및 QC-MD (quantum chemistry-molecular dynamics)이며 사용된 포텐셜은 VASP 의 In this experiment, ZAT (ZrO2 / Al2O3 / TiO2) dielectric layer, which is a next generation dielectric layer with superior electrical characteristics, is evaluated compared with the ZAZ dielectric layer currently used in DRAM devices. 즉 Jun 3, 2021 · €0은 진공상태에서의 유전율, €r은 유전상수(Dielectric constant)로서 진공상태와 비교하여 얼마나 유전율이 큰지를 나타냅니다. Q. High-k 물질들 중에서 HfO2는 dielectric constant 값이 크고(k=25~30) band … 도핑된 HfO2, ZrO2, 혹은 그 고용체에서 발현되는 강유전성은 2011년 처음 보고된 이후 차세대 전자 및 에너지 소자용 재료로써 학계 및 산업계에서 큰 각광을 받고 있다 [1-2].0, 암염 5. 소자 Dimension이 미세화되면서 Subthreshold leakage current를 억제하기 Aug 23, 2018 · 2) HfO2는 Al2O3보다 높은 유전율 가짐 3) ALD HfO2는 Gate Dielectric으로 사용하기 위한 소스로 HfCl4를 사용할 수 없음 - HfCl4의 경우 매우 낮은 증기압을 가지고 있어 60:1과 같은 높은 종횡비를 가지는 실제로는 유전율 전체 값을 사용하기 보다는 언제나 일정한 ε 0 를 제외한 값, 즉 비유전율 ε r 만을 특성값으로 사용한다.0, 운모 6.9 eV)과 비교해 좁은 밴드 갭 (~5.4 %까지 도핑하였을 때, 단일 HfO2나 ZrO2에 비해 높은 유전율을 갖는 결과를 보였다.0006, 석영유리 3. High-k 물질이 게이트 유전체로써 사용되기 위해서는 높은 전압을 견뎌야 하지만, 다양한 High-k 물질 중 HfO2는 높은 유전율 (K=20-25)을 가지지만, SiO2의 밴드 갭 (~8.2×10-8 A/㎠. 2. High-k 물질이 게이트 유전체로써 사용되기 위해서는 높은 전압을 견뎌야 하지만, 다양한 High-k 물질 중 HfO2는 높은 유전율 (K=20-25)을 가지지만, SiO2의 밴드 갭 (~8. 2. 이러한 흐름 속에서 2007년 HfO2 박막의 예상치 못했던 강유전성이 발견됐고, 2011년 연구 결과가 최초로 발표됐다. Also known as hafnium dioxide or hafnia, this colourless solid is one of the most common and stable compounds of hafnium. 이러한 열적 안정성(Thermal stability) 저하로 단일 박막으로의 사용에는 어려움이 있다[9-13].9)보다 더 높은 유전상수 를 갖는 물질의 도입이 필요하다. (b) HfO2 박막의 유전율 Fig.73nm (a) 600 ℃-4 -2 0 2 4 0 100 200 300 400 500 600 memory Capacitance [pF] Electric Field [MV/cm] 4. 따라서 차세대 반도체 소자의 게이트 산화막으로 유전율 이 높은 금속 산화막의 필요성이 증가하였다.