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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 【交流】为什么高K材料K值越高，禁带宽度越小？
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diamondfire

木虫 (正式写手)

[交流] 【交流】为什么高K材料K值越高，禁带宽度越小？ 已有7人参与

为什么复介电常数k高的材料，禁带普遍窄？
请赐教。

[ Last edited by diamondfire on 2010-6-29 at 02:45 ]
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1楼 2010-06-28 16:32:57
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孙?�730

至尊木虫 (知名作家)

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[ Last edited by ????730 on 2010-6-29 at 01:51 ]
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sunyu730_emuch@126.com
11楼2010-06-29 01:37:57
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GrasaVampiro

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不知道你的举的例子的普遍性如何，根据我的理解，高K材料是用于绝缘层尽可能防止电子隧穿引起的漏电流，而且K值越高，绝缘效果越好，所以这个K值与电子输运有关
而Eg是材料光学跃迁难易的参数，
K和Eg的直接关系，难说
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从此不问江湖事
7楼2010-06-28 23:48:06
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GrasaVampiro

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你先举个例子，哪种材料？
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从此不问江湖事
2楼2010-06-28 17:25:27
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GrasaVampiro

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小木虫:)(金币+2):3q 2010-06-28 18:31:42
一个极端的反例，金属，复介电常数高，因为其耗散大，虚部大，但金属有禁带吗？
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从此不问江湖事
3楼2010-06-28 17:27:25
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diamondfire

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by GrasaVampiro at 2010-06-28 17:25:27:
你先举个例子，哪种材料？

谢谢你的解答。
那么换种说法，直接比较介电常数的实部：

SiO2（k=3.9 Eg=8.9eV)
Al2O3 (k=10, Eg=8.5eV)
ZrO2 (k=20, Eg=6eV)
HfO2 (k=24, Eg=5.6eV)
BaO (k=32, Eg=4eV)
TiO2 (k=58, Eg=3.2eV)

这其中必然存在某种联系，想听听你的见解。
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4楼2010-06-28 22:12:22
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GrasaVampiro

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明白了，你说的高K材料应该指半导体里做绝缘层的材料.
可是我看来，它们的Eg一点也不小啊？最窄的TiO2Eg对应的跃迁都在紫外，你的K的高低，Eg的大小是和什么材料比？
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5楼2010-06-28 23:22:18
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哦，sorry，看明白了，你的意思是，K增大时，Eg减小
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6楼2010-06-28 23:23:40
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diamondfire

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by GrasaVampiro at 2010-06-28 23:48:06:
不知道你的举的例子的普遍性如何，根据我的理解，高K材料是用于绝缘层尽可能防止电子隧穿引起的漏电流，而且K值越高，绝缘效果越好，所以这个K值与电子输运有关
而Eg是材料光学跃迁难易的参数，
K和Eg的直接关系 ...

谢谢你的回答。
我确实是例举了比较特殊的材料。
但是遍历大部分高K材料，把他们的K值和Eg画在一张图中，可以发现他们大致呈现K值随Eg的减小而增大的关系。从减小栅极击穿角度讲，如果衬底半导体材料一定，隧穿几率和价带导带的偏置（band offset）有正比关系。band offset越小，隧穿电流越大。所以希望寻找禁带宽度尽量大，而且K值高的材料。
但是Eg和K值的关系确实还蒙着层面纱。
很谢谢你耐心的回复。
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lwj1024
再烦，也别忘微笑；再急，也要注意语气；再苦，也别忘坚持；再累，也要爱自己。低调做人，你会一次比一次稳健；高调做事，你会一次比一次优秀。
8楼2010-06-28 23:57:13
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GrasaVampiro

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也许和晶格结构有关？帖子我高亮了等高人吧
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9楼2010-06-29 00:07:16
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建议吧帖子题目改成
为什么高K材料K值越高，禁带宽度越小？
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10楼2010-06-29 00:08:47
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