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ZirkoniumDieser Artikel von Wikipedia ist u.U. veraltet. Die neue Version gibt es hier. Zirkonium auch Zirconium ist ein chemisches Element .
Es wurde nach dem Mineral Zirkon benannt das eine Zirkoniumverbindung ist und 1789 von Martin Heinrich Klaproth entdeckt wurde.
VorkommenVerbindungen in denen Zirkonium in der am Häufigsten vorkommt:
AnwendungenFür Zirkon gibt es zur Zeit nennenswerten Anwendungsgebiete. Allerdings wurde Zirkon zu Zeiten Kalten Krieges wegen seiner relativ geringen Dichte seiner Fähigkeit Gammastrahlen zu blockieren in den von Atombomben verwendet. Heutzutage wird es selten Pyrotechnik eingesetzt.
in HalbleiternIn der Halbleiterindustrie werden voraussichtlich ab bis 2008 für das Gate-Oxid von FETs so genannte high-k Materialien verwendet. Zur wird das Oxid von Silizium <math>\mbox{SiO}_2</math> verwendet. die fortschreitende Verkleinerung der Transistoren muss auch Gate-Oxid dünner werden. Für die geplanten Prozesse 90nm und 65nm sind Oxiddicken von 1 6nm notwendig.Je dünner das Gate-Oxid desto größer aber der Leckstrom vom Gate in den Um den Leckstrom zu verringern sucht man mit einer höheren Dielektrizitäts-Konstante <math>\epsilon_r</math> als <math>\mbox{SiO}_2</math>. hat <math>\epsilon_r = 3.9</math>. Zirkonium-Oxid <math>\mbox{ZrO}_2</math> hingegen <math>\epsilon_r = 25</math>. Das ebenfalls als high-k eingesetzte Hafnium -Oxid erreicht bis zu <math>\epsilon_r = 30 40</math>. Das Gate im FET funktioniert ungefähr ein Kondensator. Durch eine angelegte Spannung werden beiden Elektroden entgegensetzte Ladungen gesammelt. Die Ladung Kanal (Inversions-Zone) führt zur Leitung des FETs. Ladung ist dabei <math>Q = C U</math>. Plattenkondensator ist <math>C = \frac{\epsilon A}{d}</math>. Würde man die Gate-Oxid-Dicke <math>d</math> erhöhen die Kapazität. Dadurch stehen bei gleicher angelegter <math>U_{GS}</math> weniger Elektronen im Kanal zur Verfügung der FET leitet schlechter. Das ist gleichbedeutend einer Erhöhung der Threshold-Spannung <math>U_T</math>. Um die konstant zu halten muss man die Dielektrizitäts-Konstate = \epsilon_0 \epsilon_r</math> erhöhen. In der Prozesstechnik wird die so Equivalent Oxide Thickness EOT eingeführt. Sie gibt äquivalente Oxid-Dicke an. Das ist wegen einer begründeten Verschiebung des Schwerpunktes der Ladungsverteilung von Oberfläche in den Halbleiter hinein notwendig. Darum sie ein bißchen größer als die physikalische Sie bezieht sich auf das Dielektrikum <math>\mbox{SiO}_2</math>. Durch die Verwendung von high-k Materialien = \epsilon_r</math>) kann die Oxiddicke bei gleichbleibender um den Faktor <math>\frac{\epsilon_{r ZrO_2}}{\epsilon_{r SiO_2}} = 6.4</math> erhöht werden. Damit sinkt der Gate-Leckstrom
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