| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-13页 |
| 1 绪论 | 第13-36页 |
| ·引言 | 第13-14页 |
| ·电介质及其极化的微观机理 | 第14-17页 |
| ·高k栅介质材料研究背景 | 第17-25页 |
| ·金属-氧化物-半导体场效应晶体管的工作原理 | 第17-18页 |
| ·SiO_2栅介质减薄所带来的问题 | 第18-21页 |
| ·SiO_2栅介质性能的改进——氮氧硅栅介质 | 第21-22页 |
| ·高k栅介质材料 | 第22-25页 |
| ·高k栅介质材料研究现状 | 第25-27页 |
| ·ⅢA(Al)和ⅢB(Y、La、Gd)金属氧化物 | 第25-26页 |
| ·VB(Ta)金属氧化物 | 第26页 |
| ·VIB(Ti、Zr、Hf)金属氧化物 | 第26-27页 |
| ·ZrO_2基高k栅介质材料 | 第27-32页 |
| ·ZrO_2薄膜的结构、特性和应用前景 | 第27-28页 |
| ·ZrO_2基高k栅介质薄膜的研究现状 | 第28-32页 |
| ·ZrO_2基栅介质薄膜制备技术概述 | 第32-34页 |
| ·化学气相沉积(CVD) | 第32-33页 |
| ·物理气相沉积(PVD) | 第33-34页 |
| ·本论文研究目的及主要内容 | 第34-36页 |
| 2 ZrO_2介电薄膜的制备、表征及其工艺探索 | 第36-50页 |
| ·引言 | 第36页 |
| ·反应射频磁控溅射技术制备ZrO_2薄膜 | 第36-39页 |
| ·反应溅射法及其基本原理 | 第36-37页 |
| ·薄膜沉积系统 | 第37-38页 |
| ·衬底的清洗 | 第38-39页 |
| ·薄膜的表征方法 | 第39-44页 |
| ·变角光谱椭偏仪测量ZrO_2薄膜的厚度 | 第39-40页 |
| ·ZrO_2薄膜透射光谱的数据分析 | 第40-42页 |
| ·ZrO_2薄膜的微结构表征 | 第42页 |
| ·ZrO_2薄膜的表面形貌表征 | 第42-43页 |
| ·ZrO_2薄膜的电学性能测试 | 第43-44页 |
| ·放电条件对射频磁控溅射成膜空间中等离子体成分的影响 | 第44-49页 |
| ·光谱分析基本原理及实验装置 | 第44-45页 |
| ·原子发射光谱谱线标定及谱线强度分析 | 第45-47页 |
| ·放电条件对各元素谱线强度影响 | 第47-49页 |
| ·本章小结 | 第49-50页 |
| 3 ZrO_2薄膜生长特性及其性能的研究 | 第50-72页 |
| ·引言 | 第50页 |
| ·ZrO_2薄膜的制备工艺 | 第50-51页 |
| ·ZrO_2薄膜生长特性的研究 | 第51-63页 |
| ·氧分压对ZrO_2薄膜表面形貌的影响 | 第51-54页 |
| ·氧分压对ZrO_2薄膜微观结构的影响 | 第54-59页 |
| ·氧分压对ZrO_2薄膜界面稳定性的影响 | 第59-63页 |
| ·ZrO_2薄膜的物理特性 | 第63-71页 |
| ·氧分压对ZrO_2薄膜动态介电系数和光学禁带宽度的影响 | 第63-65页 |
| ·氧分压对ZrO_2薄膜C-V特性的影响 | 第65-69页 |
| ·ZrO_2薄膜I-V特性及其漏电流输运机制分析 | 第69-71页 |
| ·本章小结 | 第71-72页 |
| 4 温度对ZrO_2薄膜生长行为及ZrO_2/Si界面稳定性影响的研究 | 第72-92页 |
| ·引言 | 第72页 |
| ·实验过程 | 第72-73页 |
| ·沉积温度对ZrO_2薄膜生长行为的影响 | 第73-82页 |
| ·沉积温度对ZrO_2薄膜微结构的影响 | 第73-76页 |
| ·沉积温度对ZrO_2薄膜表面形貌的影响及其演化动力学生长行为 | 第76-79页 |
| ·沉积温度对ZrO_2薄膜光学常数的影响 | 第79-82页 |
| ·ZrO_2薄膜的界面稳定性研究 | 第82-87页 |
| ·退火对ZrO_2薄膜表面形貌的影响 | 第82-83页 |
| ·ZrO_2薄膜／Si衬底界面层的XTEM分析 | 第83-84页 |
| ·ZrO_2／Si界面层的SE分析 | 第84-86页 |
| ·ZrO_2薄膜／Si衬底界面反应微观机制 | 第86-87页 |
| ·Al_2O_3扩散阻挡层对界面层稳定性的作用 | 第87-91页 |
| ·含Al_2O_3扩散阻挡层的ZrO_2薄膜的XTEM分析 | 第88-89页 |
| ·含Al_2O_3扩散阻挡层的ZrO_2薄膜表面形貌及标度分析 | 第89-91页 |
| ·本章小结 | 第91-92页 |
| 5 ZrO_2基多组元介电薄膜的微观结构及其热稳定性 | 第92-115页 |
| ·引言 | 第92页 |
| ·Zr-Al-O三元系介电薄膜的微结构及其稳定性 | 第92-105页 |
| ·Al掺杂氧化锆(ZrAl_xO_Y)薄膜的制备及其表征 | 第93-94页 |
| ·Al掺杂氧化锆(ZrAl_xO_y)薄膜的成份 | 第94页 |
| ·Al掺杂氧化锆(ZrAl_xO_y)薄膜的微结构 | 第94-97页 |
| ·Al掺杂氧化锆(ZrAl_xO_y)薄膜的热学稳定性 | 第97-99页 |
| ·不同含量Al掺杂氧化锆(ZrAl_xO_y)薄膜的光学性能 | 第99-102页 |
| ·Al掺杂氧化锆(ZrAl_xO_y)超薄薄膜的界面稳定性及漏电特性 | 第102-105页 |
| ·Al、Ti共掺杂ZrO_2基四元系薄膜 | 第105-111页 |
| ·Al、Ti共掺杂ZrO_2基四元系薄膜的制备及表征 | 第106-107页 |
| ·Al、Ti共掺杂ZrO_2基四元系薄膜的成分分析 | 第107-108页 |
| ·Al、Ti共掺杂ZrO_2基四元系薄膜的微结构 | 第108-111页 |
| ·Al、Ti共掺杂ZrO_2基四元系薄膜的热学稳定性 | 第111页 |
| ·本章小结 | 第111-115页 |
| 参考文献 | 第115-127页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第127-128页 |
| 创新点摘要 | 第128-129页 |
| 致谢 | 第129-130页 |
| 大连理工大学学位论文版权使用授权书 | 第130页 |
