Просмотр кода страницы Low-k

'''Low-k''' (от англ.: «низкое <math>k</math>») — общее наименование используемых в электронике [[Диэлектрик|диэлектрических]] материалов со статической [[Диэлектрическая проницаемость|диэлектрической проницаемостью]] ниже, чем у стандартного изолятора − [[Диоксид кремния|диоксида кремния]] SiO<sub>2</sub> (3,9), а также технологии производства [[Полупроводниковые приборы|полупроводниковых]] интегральных схем (ИС) с такими материалами. Также используется название «'''низкопроницаемый диэлектрик'''».

Название «low-k» происходит от принятого в данной сфере обозначения проницаемости буквой <math>\kappa</math> (каппа), которая из-за не всеобщей распространённости греческих шрифтов заменилась латинской <math>k</math>. Произношение: «лоу-кэй», но нередко произносят «лоу-ка». Традиционно для этого параметра используется символ <math>\varepsilon</math> (эпсилон), однако термин «low-<math>\varepsilon</math>» не прижился. Также существует понятие [[high-k]], с противоположным смыслом.

Диэлектрики с низкой диэлектрической проницаемостью важны для современных ИС, поскольку их использование серьёзно улучшает быстродействие схем, особенно в плане задержек в межкомпонентных соединениях. Задержки определяются величиной <math>\tau\sim RC</math>, где <math>R</math> — [[Электрическое сопротивление|сопротивление]], а <math>C</math> — [[электрическая ёмкость]] рассматриваемой области. При любой геометрии последней величина <math>C</math> пропорциональна <math>\kappa</math>, а значит, снижая <math>\kappa</math>, можно добиться уменьшения <math>\tau</math>. 

В отличие от high-k, где <math>\kappa</math> может достигать нескольких десятков, диапазон возможного уменьшения <math>\kappa</math> невелик (гипотетически от 3,9 до проницаемости вакуума равной 1; на практике получаются значения 2,5 — 3,5), но и это весьма существенно. 

К материалам класса low-k относятся специальные стёкла с частичным замещением атомов [[кислород]]а атомами [[фтор]]а (фторсиликатные стёкла, {{lang-en|fluorosilicate glass, FSG}}) или органическими радикалами (органосиликатные стёкла, {{lang-en|organosilicate glass, OSG}}). Кроме того, используются разные варианты [[Пористость|пористых диэлектриков]], в них, благодаря наличию пор, происходит как бы эффективное усреднение проницаемостей собственно материала и пустот (проницаемость последних близка к единице).

Активные исследования low-k материалов ведутся с 1990-х годов, их значимость нарастает по мере [[скейлинг]]а основного элемента ИС — [[Полевой транзистор с изолированным затвором|полевого транзистора с изолированным затвором]]. Внедрение подобных материалов в практику вносит вклад в дальнейшую миниатюризацию таких элементов, позволяющую наращивать степень их интерграции в соответствии с [[Закон Мура|законом Мура]].

== См. также ==
* [[High-k]]
* [[:en:Interconnect (integrated circuits)]]

== Литература ==
* ''[[Красников, Геннадий Яковлевич|Г. Я. Красников]]'', ''[[Горнев, Евгений Сергеевич|Е. С. Горнев]]'', ''А. А. Резванов'': [https://www.niime.ru/upload/doklady/301118/09.pdf Перспективные материалы для микроэлектроники и их применение] (презентация, см., в частн., слайды 4, 10, 11).

{{ВС}}
[[Категория:Полупроводниковые приборы]]
[[Категория:Технология полупроводников]]