低介电常数物质

低介电常数物质（low-k）顾名思义，即介电常数（k）比较低（低于二氧化硅，k=3.9）的电介质，主要应用在微电子领域。

简介在电子技术不断发展，微电子工业一直以来仍旧基本保持着摩尔定律的正确性。为了提高集成电路的性能和速度，越来越多，越来越小的晶体管被集成到芯片中。随着这种小型化的趋势，芯片中不同层导线之间的距离也随之减小。用作导线之间绝缘层的二氧化硅（SiO2）由于厚度的不断缩小使得自身电容增大。这种电荷的积聚将干扰信号传递，降低电路的可靠性，并且限制了频率的进一步提高。为了解决这个问题，微电子工业将应用低介电常数材料代替传统的二氧化硅绝缘材料。

制备方法由于空气有极低的介电常数（k=1），所以在一般的电介质中加入空气泡可以极大的降低介电常数。生产低介电常数物质所用的方法即是用高分子聚合物(k~2.5)作为基底加入纳米尺度的空气泡，可以将k降低到2.0甚至以下。但是由于低介电常数物质还需要经受苛刻的工业加工过程，它的强度，韧性，耐热性，耐酸性都要有严格的限制。

相关研究低介电常数聚合物材料的研究进展，着重介绍了聚酰亚胺、聚苯并恶嗪、聚硅氧烷、聚酰胺等低介电常数聚合物的研究状况1。

在信息科技产业领域，微电子产品的多功能化、高性能化及轻薄化的发展大大推动了超高密度和超大规模集成电路关键技术及材料的发展。为了解决高密度集成所带来的信号延迟和功率损耗等问题，新一代高性能低介电甚至超低介电材料的开发成为这一领域最重要的研究方向之一。聚酰亚胺作为重要的绝缘封装材料，广泛应用于航天航空和微电子信息领域2。

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学