本文標(biāo)題："材料顯微鏡-什么樣的物質(zhì)稱為介電材"
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材料顯微鏡-什么樣的物質(zhì)稱為介電材
一般材中的原子、分子或子受到電場作用后，正負(fù)電荷的中心位置
會(huì)因?yàn)殡妶鲎饔枚苿?dòng)并產(chǎn)生電偶極距
(dipole moment)。這種因?yàn)殡妶?/div>
作用而誘導(dǎo)產(chǎn)生的電偶極距稱為誘導(dǎo)偶極，
如果物質(zhì)具有明顯的誘導(dǎo)極化現(xiàn)象稱為介電材
隨著場效電晶體尺寸微縮，閘極氧化層的厚
也迅速下，隨之而閘極電和可靠問題越越嚴(yán)重，使得閘極
氧化層厚無法變薄。兼顧再提高閘極電容值和低閘極電的前
提下，唯一的解決辦法就是將閘極氧化層替換為高介電常材
高介電材之薄膜制程方法
一般高介電材的薄膜成長有多種方式，無線電頻濺鍍法
(Radio Frequency Sputtering)、脈沖射蒸鍍(Pulse Laser Deposition)、
反應(yīng)性電子束蒸鍍
(Reactive Electron Beam Evaporation)、分子束晶(Molecular
Beam Epitaxy)、有機(jī)屬化學(xué)氣相積(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)等，
前四項(xiàng)皆屬于物氣相法，為目前常用鍍膜技術(shù)優(yōu)
比較，在這些薄膜積方法中，有機(jī)屬化學(xué)氣相積雖然有較快的
積速，但因積基板溫高達(dá)900℃，這將使基板材受到限制
準(zhǔn)分子射濺鍍?cè)?/div>
準(zhǔn)分子射濺鍍
(Excimer Laser Sputtering)制程是最近發(fā)展成熟的薄膜
材制程技術(shù)之一，具有相當(dāng)多的特點(diǎn)，準(zhǔn)分子射濺鍍只要控制幾個(gè)
制程，如：射波長能與脈沖頻，就能針對(duì)于多種靶材以脈
沖準(zhǔn)控制薄膜厚達(dá)到多層膜結(jié)構(gòu)、超晶格結(jié)構(gòu)及米結(jié)構(gòu)、磁性
材、高溫超導(dǎo)材、鐵電材等薄膜結(jié)構(gòu)制作，尤其是準(zhǔn)分子射脈
沖時(shí)間極短
(25ns以下)、能極高(可達(dá)5J/cm2以上)，靶材組成元素
或復(fù)合??物能在材表面上還沒達(dá)到熱平衡時(shí)即被瞬間氣化，而所噴出
的高動(dòng)能原子氣體元素成份，比與靶材相同，因此能直接按原有靶材
組成比積于基板上，其成份之控制比其它物氣相鍍膜技術(shù)為佳；
原因是物沉積化合物達(dá)到熱平衡時(shí)，氣態(tài)的元素比與其蒸氣壓有
關(guān)，蒸氣壓高的元素其含較高，低的元素含較低，因此容控制
化合物沉積比，準(zhǔn)分子射濺鍍技術(shù)運(yùn)用在復(fù)合材薄膜特別有效；
其次，由射濺鍍出的靶材氣體分子因?yàn)槲兆贤夤馍涞哪芫哂?/div>
相當(dāng)高的動(dòng)能，可增加表面原子間的化學(xué)鏈結(jié)，但可促進(jìn)薄膜的成長
能因此而低基板成長溫，使成長出薄膜有好的晶品質(zhì)。
準(zhǔn)分子射濺鍍用高功脈沖射之高能光子所產(chǎn)生的熱效
應(yīng)及光解效應(yīng)
(photolysis)，使材表面于瞬間(~10-9 sec)吸收光子能
，產(chǎn)生熱電子
(hot electrons)，熱電子將能轉(zhuǎn)換成晶格振蕩之聲子
(latticer vibration)能而致使表面溫上升達(dá)到蒸發(fā)。另外光解效應(yīng)是
用射高能光子將材表面原子間的鍵結(jié)打斷，達(dá)到原子的剝
(ablation)。因?yàn)榇蟛糠莶膶?duì)紫外光的吸收較強(qiáng)且吸收深(depth of
absorption)淺，主要是用紫外光高能光子將材氣化或原子間的鍵
結(jié)打斷，積至所要的基板上
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