High-κ絶縁体
Applied Physics Letters 71 (4): 500. Bibcode: 1997ApPhL..71..500L. doi:10.1063/1.119590.
↑ Lau, W. S.; Wong, K. F.; Han, Taejoon; Sandler, Nathan P. (2006). “Application of zero-temperature-gradient zero-bias thermally stimulated current spectroscopy to ultrathin high-dielectric-constant insulator film characterization”. Applied Physics Letters 88 (17): 172906. Bibcode: 2006ApPhL..88q2906L. doi:10.1063/1.2199590.
↑ “Intel 45nm High-k Silicon Technology Page”. Intel.com. 2011年11月8日閲覧。
↑ IEEE Spectrum: The High-k Solution
↑ “UltimateLowPower Technology|Advanced Process Technology|Technology|NEC Electronics”. Necel.com. 2010年2月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年11月8日閲覧。
MOSFETでのゲート酸化物は、平行板コンデンサとしてモデル化できる。 量子力学的効果とSi基板とゲートからの空乏効果を無視すると、この平行板コンデンサの電気容量Cは次のように与えられる。
C = κ ε 0 A t {\displaystyle C={\frac {\kappa \varepsilon _{0}A}{t}}}
ここで、
Aはコンデンサ面積
κは材料の比誘電率(二酸化ケイ素では3.9)
ε0は真空の誘電率
tはコンデンサ酸化物絶縁体の厚さ
リーク電流のため、tをさらに減少することには限界がある。ゲート容量を増加させるための代替案として、二酸化ケイ素をhigh-κ材料に置き換えて誘電率κを増加させる。 その結果、ゲート酸化物層をより厚くすることができるのでゲート絶縁信頼性を向上でき、また構造中を流れるリーク電流を減少させることができる。