當(dāng)超大規(guī)模集成電路的特征尺寸縮小至小于65nnm或者更小時(shí),傳統(tǒng)的二氧化硅柵介質(zhì)層的厚度就需要小于1.4nm,而如此薄的二氧化硅層會(huì)大幅度增加器件功耗,并且減弱柵極電壓控制溝道的能力。在等效氧化層厚度保持不變的情況下,使用高介電材料替換傳統(tǒng)的柵極介質(zhì),使用加大介質(zhì)層物理厚度的方法,可以明顯減弱直接隧穿效應(yīng),并增加器件的可靠性。所以,找尋高介電的柵介質(zhì)材料就成了當(dāng)務(wù)之急。在高介電柵介質(zhì)材料中,由于五氧化二鉭既具有較高的介電常數(shù)(K-26),又能夠兼容與傳統(tǒng)的硅工藝,被普遍認(rèn)為是在新一代的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)電容器件材料中相當(dāng)有潛力的替代品
制備五氧化二鉭薄膜并研究其性能,有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值,已引起人們的密切關(guān)注。
鉭在單質(zhì)中,僅次于碳,鎢,錸和鋨,第五。鉭富有延展性,可以拉成細(xì)絲式制薄箔。其熱膨脹系數(shù)很小。每升高一攝氏度只膨脹百萬(wàn)分之六點(diǎn)六。除此之外,它的韌性很強(qiáng),比銅還要。
鉭的硬度較低,并與含氧量相關(guān),普通純鉭,退火態(tài)的維氏硬度僅有140HV [1] 。它的熔點(diǎn)高達(dá)2995℃
鉭雖然在19世紀(jì)初就已被發(fā)現(xiàn)了,但直到1903年才制出了金屬鉭,1922年開(kāi)始工業(yè)生產(chǎn)鉭。因此,世界鉭工業(yè)的發(fā)展始于20世紀(jì)20年代,中國(guó)鉭工業(yè)始于1956年
電容器是鉭的主要終消費(fèi)領(lǐng)域,約占總消費(fèi)量的60%。美國(guó)是鉭消費(fèi)量的國(guó)家,1997年消費(fèi)量達(dá)500噸,其中60%用于生產(chǎn)鉭電容器。日本是鉭消費(fèi)的第國(guó),消費(fèi)量為334噸。