Etude de capacités en couches minces à base d'oxydes métalliques ...

tel-00141132, version 1 - 11 Apr 2007
Chapitre 1 : Problématique
ε 0ε
SiO ε ε
2 0 high−k
=
eSiO e
2 high−k
Équation 1-2
Comme la constante diélectrique du matériau high-k et plus élevée que celle du SiO2, son
épaisseur sera plus grande que celle du SiO2, le courant tunnel sera donc limité. De plus
lorsque l’épaisseur du diélectrique diminue, la tension qu’il peut supporter diminue
également.
Un moyen d’évaluer l’efficacité des candidats potentiels au remplacement du SiO2 est
l’utilisation de la notion d’épaisseur d’oxyde équivalente, aussi appelée EOT (pour Equivalent
Oxide Thickness). Elle se définit par :
ε SiO2
EOT = eSiO
= e
2
high−k
ε high−k
Équation 1-3
Cette grandeur représente l’épaisseur théorique de SiO2 qu’il faudrait pour obtenir la même
capacité surfacique que celle obtenue avec le matériau de remplacement.
1.3. Le problème des composants passifs
La miniaturisation des systèmes électroniques, particulièrement dans le domaine des systèmes
nomades, augmente la demande de composants électroniques miniaturisés avec de plus en
plus de fonctionnalités. La miniaturisation doit donc aller avec l’augmentation de la
fonctionnalité des composants actifs et une grande diminution de la taille des composants
passifs (principalement les résistances, inductances et capacités mais aussi commutateurs,
résonateurs…).
La diminution de la taille des composants passifs joue en particulier un rôle clef puisqu’un
nombre croissant de ceux-ci est nécessaire pour les applications sans fil actuelles. En effet,
une grande quantité de signaux analogiques est impliquée. De plus les besoins en courant des
microprocesseurs augmentant, plus de capacités de découplages sont nécessaires à proximité
des puces pour les isoler des bruits des alimentations et des abaissements de tension. Les
passifs peuvent ainsi représenter plus de 70% des composants d’un système électronique
(Figure 1-3).
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