| 中文摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 第一章 引言 | 第15-45页 |
| 1.1 集成电路的发展历程与趋势 | 第15-20页 |
| 1.1.1 摩尔定律 | 第15-19页 |
| 1.1.2 延续摩尔定律和超越摩尔定律 | 第19-20页 |
| 1.2 高k栅介质材料的选择要求 | 第20-23页 |
| 1.3 高k材料的发展历程 | 第23-29页 |
| 1.3.1 Hf基高k栅介质材料的掺杂 | 第24-27页 |
| 1.3.1.1 Al、Si、Ta元素掺杂 | 第25-26页 |
| 1.3.1.2 稀土元素掺杂 | 第26-27页 |
| 1.3.1.3 N元素掺杂 | 第27页 |
| 1.3.2 Hf基高k栅介质材料的制备技术 | 第27-29页 |
| 1.3.2.1 湿化学法 | 第27-28页 |
| 1.3.2.2 物理气相沉积（PVD） | 第28页 |
| 1.3.2.3 化学气相沉积（CVD） | 第28页 |
| 1.3.2.4 原子层淀积（ALD） | 第28-29页 |
| 1.4 新型半导体沟道材料 | 第29-34页 |
| 1.4.1 应变SiGe沟道材料 | 第30-32页 |
| 1.4.2 SOI沟道材料技术特点 | 第32-34页 |
| 1.5 存在的问题和挑战 | 第34-36页 |
| 1.5.1 界面优化工程 | 第35页 |
| 1.5.2 可靠性问题 | 第35-36页 |
| 1.5.2.1 迁移率退化 | 第35-36页 |
| 1.5.2.2 阈值电压漂移 | 第36页 |
| 1.6 课题组的相关研究基础 | 第36-38页 |
| 1.7 本论文工作的意义及主要研究内容 | 第38-40页 |
| 参考文献 | 第40-45页 |
| 第二章 样品的制备及表征技术 | 第45-74页 |
| 2.1 样品的制备方法 | 第45-50页 |
| 2.1.1 双离子束溅射沉积技术（DIBSD） | 第45-47页 |
| 2.1.2 等离子体增强原子层沉积技术（PEALD） | 第47-50页 |
| 2.2 基片的清洗 | 第50-51页 |
| 2.3 快速热退火技术（RTA） | 第51页 |
| 2.4 样品的常规表征技术 | 第51-64页 |
| 2.4.1 X射线衍射（XRD） | 第52-53页 |
| 2.4.2 原子力显微镜（AFM） | 第53-54页 |
| 2.4.3 扫描电子显微镜（SEM） | 第54-56页 |
| 2.4.4 透射电子显微镜（TEM） | 第56-57页 |
| 2.4.5 X射线光电子能谱（XPS） | 第57-59页 |
| 2.4.6 紫外光电子能谱（UPS） | 第59-60页 |
| 2.4.7 俄歇电子能谱（AES） | 第60-61页 |
| 2.4.8 椭圆偏振光谱仪（SE） | 第61-62页 |
| 2.4.9 电容-电压（C-V）测试 | 第62-63页 |
| 2.4.10 电流-电压（I-V）测试 | 第63-64页 |
| 2.5 同步辐射测试技术 | 第64-72页 |
| 2.5.1 同步辐射光的特点 | 第64-65页 |
| 2.5.2 XAFS实验技术 | 第65-66页 |
| 2.5.3 XAFS实验技术的特点 | 第66-67页 |
| 2.5.4 XAFS实验技术的基本原理 | 第67-69页 |
| 2.5.5 高分辨X射线衍射（HRXRD） | 第69页 |
| 2.5.6 同步辐射实验线站及数据处理 | 第69-72页 |
| 参考文献 | 第72-74页 |
| 第三章 铪基高k栅介质薄膜的制备和性能表征 | 第74-101页 |
| 3.1 引言 | 第74-75页 |
| 3.2 DIBSD制备HfLaO/HfLaON薄膜 | 第75-79页 |
| 3.2.1 实验过程 | 第75-76页 |
| 3.2.2 DIBSD制备HfLaO/HfLaON薄膜的结构及性能分析 | 第76-79页 |
| 3.2.3 小结 | 第79页 |
| 3.3 PEALD制备HfO_2和HfLaO薄膜 | 第79-86页 |
| 3.3.1 实验过程 | 第79-80页 |
| 3.3.2 PEALD制备SiGe上HfO_2和HfLaO薄膜的结构与性能分析 | 第80-85页 |
| 3.3.3 小结 | 第85-86页 |
| 3.4 铪基高k薄膜的同步辐射微结构研究 | 第86-95页 |
| 3.4.1 实验过程 | 第86页 |
| 3.4.2 SiGe衬底上HfO_2和HfLaO薄膜的同步辐射微结构研究 | 第86-94页 |
| 3.4.3 小结 | 第94-95页 |
| 3.5 本章小结 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-101页 |
| 第四章 热退火对HfLaO/Si和HfLaO/SiGe的影响 | 第101-117页 |
| 4.1 引言 | 第101-102页 |
| 4.2 实验过程 | 第102-103页 |
| 4.3 HfLaO/Si和HfLaO/SiGe的微结构分析 | 第103-106页 |
| 4.4 HfLaO/Si和HfLaO/SiGe的能带结构分析 | 第106-111页 |
| 4.5 HfLaO/Si和HfLaO/SiGe的电学性能分析 | 第111-113页 |
| 4.6 本章小结 | 第113-115页 |
| 参考文献 | 第115-117页 |
| 第五章 NH_3等离子体钝化对HfLaO/SiGe的影响 | 第117-134页 |
| 5.1 引言 | 第117-118页 |
| 5.2 实验过程 | 第118-119页 |
| 5.3 HfLaO/SiGe的微结构分析 | 第119-125页 |
| 5.4 HfLaO/SiGe的能带结构分析 | 第125-128页 |
| 5.5 HfLaO/SiGe的电学性能分析 | 第128-129页 |
| 5.6 本章小结 | 第129-131页 |
| 参考文献 | 第131-134页 |
| 第六章 材料和器件的可靠性研究 | 第134-160页 |
| 6.1 引言 | 第134-135页 |
| 6.2 HfO_2/SiMOS电容器件的压应力可靠性研究 | 第135-146页 |
| 6.2.1 引言 | 第135-136页 |
| 6.2.2 实验过程 | 第136页 |
| 6.2.3 HfO_2/Si材料体系的微结构分析 | 第136-138页 |
| 6.2.4 MOS电容器件的电性和可靠性研究 | 第138-146页 |
| 6.2.5 小结 | 第146页 |
| 6.3 PD SOI MOS器件总剂量辐射特性研究 | 第146-154页 |
| 6.3.1 引言 | 第146-148页 |
| 6.3.2 电离总剂量辐照实验 | 第148-149页 |
| 6.3.3 TB NMOS辐照测试结果分析 | 第149-153页 |
| 6.3.4 小结 | 第153-154页 |
| 6.4 本章小结 | 第154-155页 |
| 参考文献 | 第155-160页 |
| 第七章 结论及展望 | 第160-164页 |
| 7.1 本论文的主要结论 | 第160-163页 |
| 7.2 工作展望 | 第163-164页 |
| 创新性说明 | 第164-165页 |
| 攻读博士学位期间公开发表的论文及科研成果 | 第165-168页 |
| 致谢 | 第168-169页 |
