Podemos hacerlo mejor que lo siguiente. Los lectores llegan a esta descripción general de un elemento completo para tener una idea de la realidad, no de las promesas. "Se ha sugerido que el rutenio es un material que podría reemplazar beneficiosamente a otros metales y siliciuros en componentes microelectrónicos. El tetróxido de rutenio (RuO 4 ) es altamente volátil, al igual que el trióxido de rutenio (RuO 3 ) (NO LO ES) . [1] Al oxidar el rutenio (por ejemplo, con un plasma de oxígeno) en óxidos volátiles, el rutenio se puede modelar fácilmente. [2] [3] [4] Las propiedades de los óxidos de rutenio comunes hacen que el rutenio sea un metal compatible con las técnicas de procesamiento de semiconductores necesarias para fabricar microelectrónica.
Para continuar con la miniaturización de la microelectrónica, se necesitan nuevos materiales a medida que cambian las dimensiones. Hay tres aplicaciones principales para películas delgadas de rutenio en microelectrónica. El primero es el uso de películas delgadas de rutenio como electrodos en ambos lados de pentóxido de tantalio (Ta 2 O 5 ) o titanato de estroncio y bario ((Ba, Sr)TiO 3 , también conocido como BST) en la próxima generación de análisis aleatorio dinámico tridimensional. memorias de acceso (DRAM). [5] [6] [7]
Los electrodos de película delgada de rutenio también podrían depositarse sobre el titanato de zirconato de plomo (Pb(Zr x Ti 1−x )O 3 , también conocido como PZT) en otro tipo de RAM , la memoria de acceso aleatorio ferroeléctrica (FRAM). [8] [9] El platino se ha utilizado como electrodos en RAM en entornos de laboratorio, pero es difícil de modelar. El rutenio es químicamente similar al platino, preservando la función de las RAM, pero en contraste con los patrones de Pt fácilmente. El segundo es el uso de películas delgadas de rutenio como puertas de metal en transistores de efecto de campo de semiconductores de óxido de metal dopado con p (p-MOSFET). [10] Al reemplazar el siliciuropuertas con puertas de metal en MOSFET , una propiedad clave del metal es su función de trabajo . La función de trabajo debe coincidir con los materiales circundantes. Para los p-MOSFET, la función de trabajo de rutenio es la mejor combinación de propiedades de los materiales con los materiales circundantes, como HfO 2 , HfSiO x , HfNO x y HfSiNO x , para lograr las propiedades eléctricas deseadas. La tercera aplicación a gran escala para las películas de rutenio es como una combinación de promotor de adhesión y capa de semilla de galvanoplastia entre TaN y Cu en el proceso de damasquinado dual de cobre. [11] [12] [13] [14] [15] El cobre se puede galvanizar directamente sobre rutenio, [16]en contraste con el nitruro de tantalio. El cobre también se adhiere mal a TaN, pero bien a Ru. Al depositar una capa de rutenio sobre la capa de barrera de TaN, se mejoraría la adhesión del cobre y no sería necesaria la deposición de una capa semilla de cobre .
También hay otros usos sugeridos. En 1990, los científicos de IBM descubrieron que una fina capa de átomos de rutenio creaba un fuerte acoplamiento antiparalelo entre las capas ferromagnéticas adyacentes , más fuerte que cualquier otro elemento no magnético de la capa espaciadora. Esta capa de rutenio se utilizó en el primer elemento de lectura magnetorresistivo gigante para unidades de disco duro . En 2001, IBM anunció una capa de tres átomos de espesor del elemento rutenio, conocida informalmente como "polvo de hadas", que permitiría cuadriplicar la densidad de datos de los medios de disco duro actuales. [17] " -- Smokefoot ( hablar ) 21:15, 17 de enero de 2022 (UTC)