Ruptura dieléctrica en aislantes de alta constante: Desafíos de fiabilidad y oportunidades en computación neuromórfica

Resumen

La introducción de dieléctricos de alta constante como reemplazo del dióxido de silicio como material aislante de compuerta en dispositivos MOS ha permitido continuar con el escalamiento propuesto por la ley de Moore. Sin embargo, los nuevos materiales han acrecentado los fenómenos que atentan contra la fiabilidad de los dispositivos, entre ellos la ruptura dieléctrica. En este trabajo se recopilan resultados obtenidos en torno a la degradación y ruptura del dióxido de Hafnio utilizado como aislante de compuerta, explicando la dinámica de ruptura en términos de la generación de defectos puntuales en el oxido. Por otro lado, se explora la utilización de la ruptura dieléctrica como mecanismo de base para la realización de memorias no volátiles y sinapsis artificiales para la implementación de sistemas neuromórficos de bajo consumo.