| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 符号对照表 | 第14-15页 |
| 缩略语对照表 | 第15-20页 |
| 第一章 绪论 | 第20-28页 |
| 1.1 CMOS器件的特征尺寸的缩小所带来的挑战 | 第20-21页 |
| 1.2 高K栅介质的引入 | 第21-26页 |
| 1.2.1 选择高K栅介质材料的基本要求 | 第21-23页 |
| 1.2.2 高K材料的制备方法 | 第23页 |
| 1.2.3 材料光学表征方法和发展现状 | 第23-25页 |
| 1.2.4 高K栅的发展现状 | 第25页 |
| 1.2.5 高K栅介质材料所面临的问题 | 第25-26页 |
| 1.3 本文的主要工作和内容安排 | 第26-28页 |
| 第二章 高K材料的制备工艺原理和表征技术 | 第28-42页 |
| 2.1 原子层淀积技术(ALD) | 第28-33页 |
| 2.1.1 ALD的原理和发展简介 | 第28-32页 |
| 2.1.2 采用ALD的方法淀积高K材料 | 第32-33页 |
| 2.2 椭圆偏振仪(VASE)的原理 | 第33-38页 |
| 2.2.1 光学椭偏仪的简介 | 第33-34页 |
| 2.2.2 p和s偏振光的反射原理 | 第34-36页 |
| 2.2.3 采用VASE测量薄膜光学参数 | 第36-38页 |
| 2.3 光电子能谱仪(XPS) | 第38-41页 |
| 2.4 本章小结 | 第41-42页 |
| 第三章 Nd_2O_3光学特性和工艺相关性研究 | 第42-70页 |
| 3.1 确定优化的Nd_2O_3材料的原子层淀积工艺条件 | 第42-50页 |
| 3.1.1 Nd_2O_3薄膜的制备和VASE光学测试 | 第42-43页 |
| 3.1.2 金属前驱体Nd(thd)3的气化温度对Nd_2O_3膜的生长速率的影响 | 第43-44页 |
| 3.1.3 原子层淀积温度对Nd_2O_3薄膜材料生长速率的影响研究 | 第44-45页 |
| 3.1.4 淀积温度对Nd_2O_3薄膜材料的光学特性的影响研究 | 第45-47页 |
| 3.1.5 Nd_2O_3材料和硅衬底之间界面处吸收特性峰的来源研究 | 第47-49页 |
| 3.1.6 优化的ALD制备Nd_2O_3薄膜材料的工艺条件的确定 | 第49-50页 |
| 3.2 淀积后退火温度对Nd_2O_3介质材料的光学特性影响 | 第50-59页 |
| 3.2.1 样品的制备和光学测试 | 第50页 |
| 3.2.2 VASE光学测试和模型分析的基础介绍 | 第50-52页 |
| 3.2.3 确定Nd_2O_3介质材料的折射率指数(n)和消光系数(k) | 第52-54页 |
| 3.2.4 Nd_2O_3的折射率指数色散随着退火温度变化的分析 | 第54-55页 |
| 3.2.5 Nd_2O_3介质材料的光学带隙的确定 | 第55-56页 |
| 3.2.6 Nd_2O_3介质材料的物理模型表征 | 第56-59页 |
| 3.3 淀积后高温退火对Nd_2O_3的界面化学态和能带排列的影响 | 第59-68页 |
| 3.3.1 样品的制备和测试 | 第59-60页 |
| 3.3.2 Nd_2O_3/Si叠栅界面化学态随着退火温度变化的研究 | 第60-62页 |
| 3.3.3 淀积后退火对于Nd_2O_3介质材料和硅衬底界面组分的影响 | 第62-64页 |
| 3.3.4 Nd_2O_3介质材料薄膜的光学带隙能值和淀积后退火关系的研究 | 第64-65页 |
| 3.3.5 确定Nd_2O_3介质材料和硅衬底之间的价带差(VBO) | 第65-67页 |
| 3.3.6 确定Nd_2O_3介质材料和硅衬底之间的导带差（CBO） | 第67-68页 |
| 3.4 本章小结 | 第68-70页 |
| 第四章 HfO_2光学特性和厚度及氧化剂的相关性研究 | 第70-92页 |
| 4.1 HfO_2的光学特性和厚度相关性研究 | 第70-80页 |
| 4.1.1 材料的制备和测试 | 第70-71页 |
| 4.1.2 水基HfO_2确定复介电常数随厚度的变化 | 第71-75页 |
| 4.1.3 水基HfO_2带隙能值随着厚度和退后温度的的变化研究 | 第75-78页 |
| 4.1.4 采用O_3作为氧化剂的不同厚度的HfO_2的光学特性研究 | 第78-80页 |
| 4.2 氧化剂不同对HfO_2光学特性的影响 | 第80-90页 |
| 4.2.1 HfO_2的ALD淀积和VASE测试 | 第80页 |
| 4.2.2 确定水基和臭氧基的HfO_2薄膜的复介电常数 | 第80-84页 |
| 4.2.3 HfO_2的光学带隙和淀积所用的氧化剂之间的关系研究 | 第84-86页 |
| 4.2.4 臭氧基和水基HfO_2材料的高频介电常数的确定 | 第86-87页 |
| 4.2.5 确定不同氧化剂生长的HfO_2薄膜和硅衬底之间的价带差(VBO) | 第87-89页 |
| 4.2.6 确定不同氧化剂生长的HfO_2薄膜和硅衬底之间的导带差(CBO) | 第89-90页 |
| 4.3 本章小结 | 第90-92页 |
| 第五章 不同结构HfO_2/Al_2O_3纳米层的光学特性研究 | 第92-114页 |
| 5.1 HfO_2/Al_2O_3叠层厚度对(HfO_2/Al_2O_3)_x叠栅的光学特性影响研究 | 第92-98页 |
| 5.1.1 样品的制备和测试 | 第92-94页 |
| 5.1.2 (HfO_2/Al_2O_3)_x叠栅复介电函数的确定 | 第94-95页 |
| 5.1.3 (HfO_2/Al_2O_3)_x叠栅光学带隙能值的确定 | 第95-98页 |
| 5.2 不同Al_2O_3插入层位置对Al_2O_3/ HfO_2叠栅光学特性的影响 | 第98-105页 |
| 5.2.1 样品的制备和测试 | 第98-99页 |
| 5.2.2 Al_2O_3插入层位置对Al_2O_3/ HfO_2叠栅复介电函数的确定 | 第99-101页 |
| 5.2.3 不同Al_2O_3插入层位置的Al_2O_3/ HfO_2叠栅光学带隙能值得确定 | 第101-102页 |
| 5.2.4 Al_2O_3插入层的Al_2O_3/ HfO_2叠栅和衬底之间的带差分析 | 第102-104页 |
| 5.2.5 Al_2O_3插入层位置的Al_2O_3/ HfO_2叠栅的CV特性分析 | 第104-105页 |
| 5.3 HfO_2中添加Al组分对Al-HfO_2介质材料光学特性的影响 | 第105-112页 |
| 5.3.1 介质薄膜的制备和光学测试 | 第105-107页 |
| 5.3.2 未掺杂的HfO_2介质材料膜的介电函数的确定 | 第107-108页 |
| 5.3.3 比较不同掺杂水平的Al-HfO_2介质薄膜的 ε2以及其随着退火温度的变化研究 | 第108-110页 |
| 5.3.4 不同掺杂水平的Al-HfO_2介质薄膜的带隙能值随着退火温度的变化研究和比较 | 第110-112页 |
| 5.4 本章小结 | 第112-114页 |
| 第六章 结论和展望 | 第114-118页 |
| 6.1 研究结论 | 第114-117页 |
| 6.2 研究展望 | 第117-118页 |
| 参考文献 | 第118-134页 |
| 致谢 | 第134-136页 |
| 作者简介 | 第136-138页 |
