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第一章绪论
§1.1引言
§1.2电介质的极化和介电薄膜的应用背景
§1.2.1电介质及其极化
§1.2.2介质材料的应用背景
§1.3SiO2栅介质减薄带来的问题
§1.3.1CMOS器件的等比例缩小(Scaling down)
§1.3.2超薄SiO2作为栅介质材料的极限问题
§1.4新一代high-k栅介质材料的要求和筛选
§1.4.1适当的介电常数
§1.4.2禁带宽度和界面能带偏移(界面电子和空穴的势垒高度)
§1.4.3high-k栅介质氧化物与Si界面的热稳定性
§1.4.4界面质量和界面特性
§1.4.5薄膜形态
§1.4.6与硅基栅电极的兼容性
§1.4.7处理工艺的兼容性
§1.4.8可靠性
§1.5high-k栅介质材料研究进展及存在的问题
§1.5.1研究现状和进展
§1.5.2存在的问题
§1.6本论文的研究意义和研究内容
第二章ZrO2栅介质薄膜的制备及界面、光学特性研究
§2.1ZrO2栅介质薄膜制备的准备过程
§2.1.1薄膜淀积系统
§2.1.2准备靶材
§2.1.3衬底的清洗
§2.2直流反应溅射制备ZrO2薄膜及物性研究
§2.2.1直流反应溅射ZrO2薄膜的制备
§2.2.2ZrO2薄膜的结构和界面生长机理分析
§2.2.3ZrO2薄膜的光学特性分析
§2.3原位氧化法制备ZrO2薄膜及物性研究
§2.3.1Zr金属薄膜的原位氧化制备ZrO2薄膜
§2.3.2ZrO2薄膜的微结构
§2.3.3ZrO2薄膜的界面特性分析
§2.3.4ZrO2薄膜的光学特性分析
§2.4本章小结
第三章氮辅助反应溅射制备ZrO2栅介质薄膜：制备及其物性研究
§3.1ZrO2薄膜的制备及其物性研究(一)
§3.1.1氮辅助直流反应溅射制备ZrO2薄膜
§3.1.2实验结果及讨论
§3.2ZrO2薄膜的制备及其物性研究(二)
§3.2.1氮辅助射频反应溅射制备ZrO2薄膜
§3.2.2实验结果及讨论
§3.3本章小结
第四章ZrOxNy栅介质薄膜的制备及物性研究
§4.1ZrOxNy薄膜的制备及其物性研究：衬底加热法(一)
§4.1.1ZrOxNy薄膜的制备方法
§4.1.2实验结果及讨论
§4.2ZrOxNy薄膜的制备及其物性研究：换位氧化法(二)
§4.2.1ZrOxNy薄膜的制备方法
§4.2.2实验结果及讨论
§4.3本章小结
第五章ZrAlxOy(Nz)和TiOxNy栅介质薄膜的制备及物性研究
§5.1ZrAlxOy(Nz)栅介质薄膜的制备及物性研究
§5.1.1ZrAlxOy(Nz)栅介质薄膜的制备
§5.1.2实验结果及讨论
§5.2TiOxNy栅介质薄膜的制备及物性研究
§5.2.1TiOxNy栅介质薄膜的制备
§5.2.2实验结果及讨论
§5.3本章小结
第六章超薄ZrO2/TiSixOy/Si结构的界面结构特性
§6.1超薄ZrO2/TiSixOy/si结构的制备
§6.2超薄ZrO2/TisixOy/Si结构XPS研究结果及其讨论
§6.2本章小结
第七章总结与展望
§7.1研究总结
§7.1.1ZrO2栅介质薄膜的制备及界面、光学特性研究
§7.1.2氮辅助反应溅射制备ZrO2栅介质薄膜：制备及其物性研究
§7.1.3ZroxNy栅介质薄膜的制备及物性研究
§7.1.4ZrAlxOy(Nz)和TiOxNy栅介质薄膜的制备及物性研究
§7.1.5超薄ZrO2/TiSixOy/Si结构的界面结构特性
§7.2有待于深入研究的问题和展望
参考文献
附录：攻读博士学位期间发表论文
作别美丽的科学岛·致谢
