Oxidation und Diffusion

Welcher Wert ist ein Richtwert für die dielektrische Durchbruchfeldstärke eines hochwertigen thermischen Oxidfilms (SiO2)?

  1. Aca. 10 MV/cm
  2. Bca. 10 V/cm
  3. Cca. 10 kV/cm
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Antwort: A. ca. 10 MV/cm

Die Durchbruchfeldstärke eines hochwertigen thermischen Oxids beträgt etwa 10 MV/cm; bei 10 nm Dicke ergibt sich rechnerisch ein Durchbruch bei etwa 10 V. Wird jedoch auch ein niedrigeres Feld lange angelegt, entstehen allmählich Defekte, die zum Durchbruch führen (zeitabhängiger dielektrischer Durchbruch, TDDB); in realen Bauelementen wird daher bei höchstens einigen MV/cm betrieben, damit sie 10 Jahre halten. Bei noch dünneren Filmen wird der Tunnelstrom groß, sodass vor dem Durchbruch der Leckstrom zum Problem wird.

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