Film mince de cristal de fluorure de calcium dePAM-XIAMENest doté d'une bande interdite élevée, d'une constante diélectrique élevée et d'une résistance diélectrique élevée, qui est un matériau diélectrique idéal pour empêcher efficacement le courant de fuite. CaF2 est la formule chimique du fluorure de calcium. La température d'évaporation de CaF2 sous un vide de 10-2Pa est de 1100℃. Il peut être évaporé en chauffant avec du tantale, du molybdène, un bateau ou une bobine de tungstène, ou en chauffant avec un creuset en quartz. La zone transparente du film CaF2 est de 150 nm ~ 12 μm et l'indice de réfraction du fluorure de calcium est de 1,36 ~ 1,42, et l'indice de réfraction du substrat CaF2 change avec le temps. De plus, sa valeur d'indice de réfraction est liée à la température du substrat lors du dépôt du film.
1. Spécifications de la plaquette de cristal de fluorure de calcium
PAM210713-2-CAF2
| Matériel | Orientation | Diamètre | Épaisseur | Finition de surface |
| Plaquette de fluorure de calcium | (100) | 2" | 500 +/- 25um | Poli d'un seul côté |
| Substrat de fluorure de calcium | (111) | 2" | 500 +/- 25 um | Poli d'un seul côté |
| Couche mince de fluorure de calcium | (100) | 2" | 2,0 millimètres | Poli d'un seul côté |
| plaquette de cristal CaF2 | (111) | 1" | 1,0 mm | Double face polie |
| plaquette de CaF2 | (100) | 10×10 millimètres | 1,0 mm | Poli d'un seul côté |
| Feuille de CaF2 | (100) | 10×10 millimètres | 1,0 mm | Double face polie |
| Substrat cristallin CaF2 | (111) | 10×10 millimètres | 1,0 mm | Poli d'un seul côté |
| Plaquette de cristal de fluorure de calcium | (111) | 10×10 millimètres | 1,0 mm | Double face polie |
| Couche mince de CaF2 | (100) | 10×10 millimètres | 0,5 mm | Double face polie |
| Substrat CaF2 | (100) | 10×10 millimètres | 0,5 mm | Poli d'un seul côté |
| Film CaF2 | (111) | 10×10 millimètres | 0,5 mm | Double face polie |
Structure du fluorure de calcium
2. Propriétés physiques du substrat de plaquette CaF2
Voici les propriétés physiques du fluorure de calcium illustrées dans le diagramme suivant :
3. Préparation et les défis du processus d'intégration du film mince CaF2
Généralement, les couches minces de CaF2 sont développées par des méthodes synthétiques (dépôt chimique en phase vapeur, dépôt de couche atomique et évaporation thermique) dans l'industrie. Le moindre coût de ces méthodes permet auxfonderie de plaquettes semi-conductricespour synthétiser et optimiser davantage les substrats diélectriques en fluorure de calcium. De plus, différents dispositifs électroniques nécessitent différentes concentrations de défauts, et les tranches synthétisées à l'aide de ces méthodes peuvent être utilisées dans d'autres types de dispositifs micro-nano électroniques.
Certains défis des plaquettes CaF2 dans le processus d'intégration de dispositifs micro-nano électroniques bidimensionnels, et des solutions potentielles sont proposées :
a) L'interface entre le film de CaF2 et le matériau bidimensionnel : théoriquement,une structure de type van der Waals peut être formée entre le plan cristallin de la tranche de CaF2 (111) et le matériau bidimensionnel. Cependant, les recherches existantes n'ont pas encore impliqué la caractérisation de la qualité de l'interface entre la plaquette de cristal CaF2 et le matériau bidimensionnel adjacent. L'interface entre le substrat de fluorure de calcium et le matériau bidimensionnel sera caractérisée par spectroscopie Raman et microscopie électronique à transmission en coupe.
b) La combinaison d'un film mince CaF2 et d'un matériau bidimensionnel : La plupart des méthodes rapportées consistent à transférer des matériaux bidimensionnels sur des tranches de fluorure de calcium. Comment faire croître directement des matériaux bidimensionnels sur une plaquette de fluorure de calcium ultra-mince sera une direction de recherche très prospective.
c) Rupture diélectrique dans le substrat CaF2 : Le processus de claquage diélectrique des dispositifs micro-nanoélectroniques avec une feuille de CaF2 comme couche diélectrique n'a pas été entièrement compris, y compris le courant tunnel, différents types de défauts, le piégeage et la libération de charge, le bruit télégraphique aléatoire, etc.
d) De nouveaux dispositifs micro-nano électroniques basés sur des substrats de fluorure de calcium, tels que les memristors, ont encore beaucoup de place pour le développement.
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