| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第18-19页 |
| 1. 绪论 | 第19-46页 |
| 1.1 引言 | 第19-21页 |
| 1.2 氧化铪的结构与性质 | 第21-23页 |
| 1.2.1 氧化铪的晶体结构 | 第21-22页 |
| 1.2.2 氧化铪的性质 | 第22-23页 |
| 1.3 氧化铪基high-k薄膜的研究及应用现状 | 第23-35页 |
| 1.3.1 集成电路中金属-氧化物-半导体场效应晶体管的栅介质 | 第23-28页 |
| 1.3.2 动态随机存储器的电容介质 | 第28-29页 |
| 1.3.3 薄膜晶体管的栅介质 | 第29-30页 |
| 1.3.4 HfO_2基high-k薄膜相变研究及发展现状 | 第30-35页 |
| 1.4 新型氧化铪基铁电薄膜的发现及研究现状 | 第35-41页 |
| 1.4.1 HfO_2基薄膜铁电性能的发现 | 第35-37页 |
| 1.4.2 HfO_2基新型铁电薄膜的应用价值 | 第37-39页 |
| 1.4.3 HfO_2基铁电薄膜的相变机制及研究现状 | 第39-41页 |
| 1.5 HfO_2薄膜的制备方法 | 第41-43页 |
| 1.6 论文的研究意义及内容 | 第43-46页 |
| 1.6.1 研究意义 | 第43-44页 |
| 1.6.2 研究内容 | 第44-46页 |
| 2. 样品的制备及表征 | 第46-62页 |
| 2.1 实验原理及相关物理基础 | 第46-48页 |
| 2.2 实验设备及工艺条件 | 第48-52页 |
| 2.3 样品的物理性能表征方法 | 第52-56页 |
| 2.3.1 厚度分析——台阶仪/X射线反射(XRR) | 第52-53页 |
| 2.3.2 元素及化学结构状态分析——X射线光电子能谱(XPS)/傅里叶红外光谱法(FTIR) | 第53-54页 |
| 2.3.3 表面形貌分析——原子力显微镜(AFM)/扫描电子显微镜(SEM) | 第54-55页 |
| 2.3.4 微观结构和组织分析——透射电子显微镜(TEM) | 第55页 |
| 2.3.5 晶体结构分析——X射线衍射(XRD) | 第55-56页 |
| 2.4 样品的电性能表征 | 第56-62页 |
| 2.4.1 MIS电容结构的制备 | 第56-58页 |
| 2.4.2 漏电流机制 | 第58-59页 |
| 2.4.3 薄膜P-V测试 | 第59-62页 |
| 3. HfO_2基薄膜的结构与介电性能研究 | 第62-80页 |
| 3.1 引言 | 第62页 |
| 3.2 氧氩比对HfO_2薄膜的化学结构及介电性能的影响 | 第62-72页 |
| 3.3 沉积气压对HfO_2薄膜的结构及介电性能的影响 | 第72-75页 |
| 3.4 衬底温度对HfO_2薄膜的晶体结构及介电性能的影响 | 第75-78页 |
| 3.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 4. Y掺杂HfO_2薄膜的结构及介电性能研究 | 第80-95页 |
| 4.1 引言 | 第80页 |
| 4.2 Y掺杂浓度对HfO_2薄膜的结构及介电性能的影响 | 第80-90页 |
| 4.2.1 Y掺杂浓度对HfO_2薄膜的成分及化学结构的影响 | 第81-83页 |
| 4.2.2 Y掺杂浓度对HfO_2薄膜结构的影响及热力学分析 | 第83-89页 |
| 4.2.3 Y掺杂浓度对HfO_2薄膜的介电性能的影响 | 第89-90页 |
| 4.3 衬底温度对Y掺杂HfO_2薄膜的结构和介电性能的影响 | 第90-93页 |
| 4.4 本章小结 | 第93-95页 |
| 5. Y掺杂HfO_2基铁电薄膜的结构和性能研究 | 第95-111页 |
| 5.1 引言 | 第95-96页 |
| 5.2 金属Hf缓冲层对Y掺杂HfO_2基薄膜铁电性能的影响及理论分析 | 第96-102页 |
| 5.3 衬底温度对Y掺杂HfO_2基薄膜的结构和铁电性能的影响 | 第102-109页 |
| 5.4 本章小结 | 第109-111页 |
| 6. 结论与展望 | 第111-115页 |
| 6.1 结论 | 第111-113页 |
| 6.2 创新点 | 第113页 |
| 6.3 展望 | 第113-115页 |
| 参考文献 | 第115-122页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第122-123页 |
| 致谢 | 第123-124页 |
| 作者简介 | 第124页 |
