| 摘要 | 第1-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-24页 |
| ·引言 | 第11-12页 |
| ·微电子器件的缩小 | 第12-15页 |
| ·传统SiO_2栅介质的减薄 | 第13-15页 |
| ·替代栅介质层的选择 | 第15-21页 |
| ·介电常数和势垒高度 | 第16-18页 |
| ·与衬底之间的热力学稳定性 | 第18-19页 |
| ·与衬底之间的界面品质 | 第19-20页 |
| ·薄膜形貌 | 第20页 |
| ·工艺兼容性 | 第20-21页 |
| ·GaAs衬底 | 第21-23页 |
| ·本课题研究的目的及主要内容 | 第23-24页 |
| 第二章 原子层淀积技术及其表面化学 | 第24-46页 |
| ·引言 | 第24页 |
| ·原子层淀积原理 | 第24-27页 |
| ·ALD基本特点 | 第24-25页 |
| ·对反应前体的要求 | 第25-26页 |
| ·工艺窗口 | 第26页 |
| ·ALD反应腔 | 第26-27页 |
| ·原子层淀积表面化学 | 第27-37页 |
| ·ALD自限制生长特性 | 第27-29页 |
| ·吸附动力学 | 第29-32页 |
| ·化学吸附机理 | 第32-34页 |
| ·影响吸附饱和的因素 | 第34页 |
| ·一个反应周期的亚单层生长 | 第34-35页 |
| ·GPC与反应周期的关系 | 第35-36页 |
| ·生长模式 | 第36-37页 |
| ·原子层淀积与其他薄膜制备方法的比较 | 第37-39页 |
| ·ALD制备金属氧化物薄膜 | 第39-45页 |
| ·ALD制备二元金属氧化物薄膜 | 第40-42页 |
| ·ALD制备金属氧化物叠层薄膜 | 第42-43页 |
| ·ALD制备三元金属氧化物薄膜 | 第43-45页 |
| ·本章小结 | 第45-46页 |
| 第三章 硅衬底上原子层淀积 Al_2O_3薄膜 | 第46-62页 |
| ·引言 | 第46-47页 |
| ·实验过程 | 第47-49页 |
| ·Si片的化学清洗 | 第47-48页 |
| ·原子层淀积 Al_2O_3薄膜 | 第48-49页 |
| ·薄膜测试方法 | 第49-52页 |
| ·X射线反射(XRR) | 第49-50页 |
| ·椭圆偏振(SE) | 第50页 |
| ·X射线光电子能谱(XPS) | 第50-51页 |
| ·傅立叶红外光谱(FTIR) | 第51页 |
| ·原子力显微镜(AFM) | 第51-52页 |
| ·原子层淀积 Al_2O_3薄膜的生长特性和界面分析 | 第52-56页 |
| ·XRR表征结果 | 第52-54页 |
| ·SE测试结果 | 第54-56页 |
| ·原子层淀积 Al_2O_3薄膜的热稳定性分析 | 第56-61页 |
| ·XPS表征结果 | 第56-58页 |
| ·FTIR分析结果 | 第58-60页 |
| ·AFM测试结果 | 第60-61页 |
| ·本章小结 | 第61-62页 |
| 第四章 GaAs衬底上原子层淀积 Al_2O_3薄膜 | 第62-73页 |
| ·引言 | 第62-63页 |
| ·实验过程 | 第63-64页 |
| ·GaAs表面清洗 | 第63-64页 |
| ·Al_2O_3薄膜生长 | 第64页 |
| ·电极及欧姆接触 | 第64页 |
| ·薄膜测试方法 | 第64-65页 |
| ·透射电子显微镜(TEM) | 第64-65页 |
| ·电学性能测试 | 第65页 |
| ·结果和讨论 | 第65-71页 |
| ·本章小结 | 第71-73页 |
| 第五章 原子层淀积高介电常数栅介质初始反应机理的理论研究 | 第73-99页 |
| ·量子化学计算方法 | 第73-78页 |
| ·Hartree-Fock方法 | 第73-76页 |
| ·密度泛函理论(DFT) | 第76-77页 |
| ·混合密度泛函 | 第77-78页 |
| ·Gaussian 03计算软件包 | 第78-82页 |
| ·功能简介 | 第78-79页 |
| ·基组选择 | 第79-81页 |
| ·几何结构优化和频率分析 | 第81页 |
| ·过渡态的寻找计算 | 第81-82页 |
| ·羟基化的 GaAs(001)-(4×2)表面 | 第82-83页 |
| ·羟基化 GaAs表面原子层淀积 Al_2O_3的初始反应机理 | 第83-88页 |
| ·计算方法 | 第84页 |
| ·计算结果和讨论 | 第84-88页 |
| ·羟基化 GaAs表面原子层淀积 HfO_2的初始反应机理 | 第88-93页 |
| ·计算方法 | 第88页 |
| ·计算结果和讨论 | 第88-93页 |
| ·羟基化 GaAs表面原子层淀积 ZrO_2的初始反应机理 | 第93-99页 |
| ·计算方法 | 第93页 |
| ·计算结果和讨论 | 第93-99页 |
| 第六章 结论 | 第99-101页 |
| 参考文献 | 第101-113页 |
| 致谢 | 第113-114页 |
| 攻读博士学位期间发表和待发表的论文 | 第114-117页 |
