在T = 673K的Si衬底上成长的-BN样品的图像的侧视图。原子种类以不同的颜色显示：Si（黄色），蓝色（N），粉赤色3（B）。图片来源：UNIST，SAIT，剑桥大学，加泰罗尼亚纳米科学与纳米技能研究所
在电子电路中逻辑和存储设备小型化的不断发展过程中，减小互连（连接芯片上不同组件的金属线）的尺寸对付担保设备的快速相应并提高其性能至关主要。研究事情集中在开拓具有精良绝缘性能的材料上，以使互连彼此分离。哀求用于此运用的得当材料的介电常数（定义其绝缘性能的参数）不大于2。此外，它应作为防止金属迁移到半导体中的扩散阻挡层，并具有热，化学和机器稳定性。
至少在过去的20年中，对这样一种高度绝缘的材料的追求一贯驱动着半导体行业。然而，只管随着韶光的流逝，已经宣布了具有上述期望特性的材料（有机聚合物质料等），并在业界引起了人们的兴趣，但由于机器性能差或集成时化学稳定性不敷，它们一贯无法成功地集成到互连中，导致可靠性失落败。
在本日揭橥在《自然》上的一篇论文中，研究职员已经实现了非晶硅氮化硼（a-BN）薄膜的首次大规模合成，该薄膜显示出创记录的低介电特性。这是一项打破性的造诣，表明a-BN是在高性能电子产品中运用的极佳候选者。文章的第一作者是Seokmo Hong，另一位是蔚山国立科学技能学院化学系的Hyeon Suk Shin教授。
特殊是，在硅基板上合成了3nm的a-BN（利用低温感应耦合等离子体化学气相沉积ICP-CVD），该氮化硼在100 kHz时的介电常数极低，为1.78。在非常苛刻的条件下对这种非晶态材料的扩散阻挡性能进行的测试也表明，它能够防止金属原子从互连体迁移到绝缘体中。这些特性与高击穿电压一起使a-BN在实际的电子运用中非常有吸引力。
诸如HRTEM，XPS，拉曼光谱，FTIR，PEY-NEXAFS等最前辈的技能已成功用于表征材料。与介电常数低的其他材料（有时会制成多孔材料以利用空气的低介电常数以机器强度为代价）比较，a-BN薄膜的介电常数最低，密度最高。值得把稳的是，丈量还表明该材料的硬度和刚度大于块状硅。
带有borazine质量流量掌握器（MFC）的远程ICP-CVD系统，用于精确掌握borazine流量。a-BN膜在400°C的Si衬底上成长。图片来源：UNIST，SAIT，剑桥大学，加泰罗尼亚纳米科学与纳米技能研究所
为理解释a-BN膜的构造和形态特性与介电相应之间的干系性，ICREA教授Stephan Roche领导的ICN2理论与打算纳米科学小组的Aleandro Antidormi博士对原子样品进行了原子打算。 -BN天生“打算机”。借助经典的分子动力学，仿照了实验中采取的化学气相沉积（CVD）方法，以在Si上构建a-BN膜，其尺寸与制造的尺寸相似。终极，这些打算有助于确定a-BN精良性能的关键成分：BN键的非极性特性以及缺少防止偶极子排列的有序性。介电性能。
