| 中文摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-43页 |
| ·引言 | 第14-16页 |
| ·高k材料作为新型栅介质材料的特性需求及不足之处 | 第16-18页 |
| ·高k材料作为新型栅介质材料的要求 | 第16页 |
| ·高k材料的研究现状及尚存在的不足 | 第16-18页 |
| ·铪基高k材料的国内外研究进展 | 第18-27页 |
| ·铪基高k材料的研究现状 | 第18-25页 |
| ·HfO_2 的晶态问题及介电常数 | 第18-19页 |
| ·HfO_2 本征缺陷研究 | 第19-21页 |
| ·HfO_2 电学及介电方面的研究 | 第21-22页 |
| ·HfO_2 与衬底及金属栅电极之间匹配问题 | 第22-24页 |
| ·HfO_2 的禁带宽度问题研究 | 第24-25页 |
| ·制备工艺 | 第25-27页 |
| ·原子层沉积（ALD） | 第25页 |
| ·化学气相沉积（CVD） | 第25页 |
| ·物理气相沉积（PVD） | 第25-26页 |
| ·溶胶凝胶（S-G） | 第26页 |
| ·分子束外延法（MBE） | 第26页 |
| ·脉冲激光沉积法（PLD） | 第26-27页 |
| ·铪基高k栅介质材料尚存在的问题 | 第27页 |
| ·等离子体技术在铪基高k材料中的应用 | 第27-30页 |
| ·复合铪基高k材料的研究现状 | 第30-34页 |
| ·Si、Al、Ta、Ti掺杂 | 第30-32页 |
| ·稀土元素掺杂 | 第32-33页 |
| ·多种元素共掺杂 | 第33页 |
| ·堆垛结构 | 第33-34页 |
| ·课题组的研究基础和本文研究的主要内容 | 第34-36页 |
| ·课题组的研究基础 | 第34-35页 |
| ·本文研究的主要内容 | 第35-36页 |
| 参考文献 | 第36-43页 |
| 第二章 薄膜制备、等离子体处理及性能表征 | 第43-62页 |
| ·薄膜的制备方法 | 第43-48页 |
| ·射频磁控溅射沉积技术原理及设备 | 第43-45页 |
| ·甚高频、高频和低频源应用 | 第45-46页 |
| ·双频双靶磁控溅射沉积原理及设备 | 第46-48页 |
| ·DF-CCP等离子体处理原理及设备 | 第48-49页 |
| ·基片清洗 | 第49页 |
| ·薄膜结构和性能表征方法 | 第49-60页 |
| ·X射线光电子谱（XPS） | 第49-51页 |
| ·X射线衍射（XRD） | 第51页 |
| ·椭圆偏振光谱（SE） | 第51-52页 |
| ·原子力显微镜（AFM） | 第52-53页 |
| ·C-V测量 | 第53-55页 |
| ·I-V测量 | 第55-57页 |
| ·紫外-可见吸收光谱 | 第57页 |
| ·水接触角测量 | 第57-58页 |
| ·发射光谱（OES） | 第58-60页 |
| 参考文献 | 第60-62页 |
| 第三章 HfO_2薄膜的制备和性能研究 | 第62-79页 |
| ·引言 | 第62-63页 |
| ·实验流程介绍 | 第63-64页 |
| ·溅射频率对HfO_2薄膜结构和性能的影响 | 第64-74页 |
| ·溅射频率对HfO_2薄膜微结构影响 | 第64-69页 |
| ·溅射频率对HfO_2薄膜润湿性能影响 | 第69-72页 |
| ·溅射频率对HfO_2薄膜光学性能影响 | 第72-74页 |
| ·小结 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 第四章 等离子体表面处理对HfO_2薄膜的影响 | 第79-115页 |
| ·引言 | 第79-80页 |
| ·C4F_8 DF-CCP等离子体处理HfO_2薄膜 | 第80-97页 |
| ·实验流程介绍 | 第80-81页 |
| ·高频功率对C4F_8 等离子体处理HfO_2薄膜性能的影响 | 第81-88页 |
| ·不同高频功率放电条件下等离子体基团表征 | 第81-82页 |
| ·高频功率对HfO_2微结构影响 | 第82-84页 |
| ·高频功率对HfO_2光学性能影响 | 第84-85页 |
| ·高频功率对HfO_2电学性能影响 | 第85-88页 |
| ·低频功率对C4F_8 等离子体处理HfO_2薄膜性能的影响 | 第88-97页 |
| ·低频功率对HfO_2微结构影响 | 第88-91页 |
| ·低频功率对HfO_2电学性能影响 | 第91-94页 |
| ·不同低频功率下等离子体中基团及CF薄膜的沉积 | 第94-97页 |
| ·CHF_3 和C4F_8/O_2 等离子体对HfO_2性能影响研究 | 第97-105页 |
| ·CHF_3 和C4F_8/O_2 等离子体对HfO_2微结构的影响 | 第97-101页 |
| ·CHF_3 和C4F_8/O_2 等离子体对HfO_2电学性能的影响 | 第101-104页 |
| ·CHF_3 和C4F_8/O_2 等离子体对HfO_2介电性能的影响 | 第104-105页 |
| ·小结 | 第105-107页 |
| 参考文献 | 第107-115页 |
| 第五章 基片预处理对HfGd O薄膜结构和性能的影响 | 第115-135页 |
| ·引言 | 第115-116页 |
| ·实验流程介绍 | 第116-117页 |
| ·氮等离子体基片处理对HfGdO薄膜结构和性能影响 | 第117-128页 |
| ·氮等离子体基片处理对HfGd O薄膜微结构影响 | 第117-124页 |
| ·氮等离子体基片处理对HfGd O薄膜电学性能影响 | 第124-128页 |
| ·小结 | 第128-130页 |
| 参考文献 | 第130-135页 |
| 第六章 双频驱动的磁控溅射技术制备HfErO薄膜 | 第135-151页 |
| ·引言 | 第135页 |
| ·实验流程介绍 | 第135-136页 |
| ·HfErO薄膜结构和性能 | 第136-146页 |
| ·13.56MHz / 27.12MHz双频溅射制备HfErO薄膜 | 第136-143页 |
| ·HfEr O薄膜微结构 | 第136-142页 |
| ·HfEr O薄膜光学特性 | 第142-143页 |
| ·13.56MHz /2MHz双频溅射制备HfErO薄膜 | 第143-146页 |
| ·小结 | 第146-147页 |
| 参考文献 | 第147-151页 |
| 第七章 F钝化HfO_2本征缺陷的理论计算 | 第151-165页 |
| ·引言 | 第151页 |
| ·理论计算方法 | 第151-155页 |
| ·密度泛函理论（DFT）介绍 | 第151-153页 |
| ·CASTEP软件的主要功能 | 第153-154页 |
| ·本章节第一性原理计算的架构 | 第154-155页 |
| ·单斜相HfO_2晶格结构及态密度 | 第155-156页 |
| ·氧空位对单斜HfO_2结构和态密度影响 | 第156-158页 |
| ·含O3空位的单斜相HfO_2 | 第156-158页 |
| ·含O4空位的单斜相HfO_2 | 第158页 |
| ·F掺杂对氧空位钝化研究 | 第158-161页 |
| ·F原子对V3空位的的钝化作用 | 第159-160页 |
| ·F原子对V4空位的的钝化作用 | 第160-161页 |
| ·小结 | 第161-163页 |
| 参考文献 | 第163-165页 |
| 第八章 结论与展望 | 第165-168页 |
| ·本论文的主要结论 | 第165-167页 |
| ·工作展望 | 第167-168页 |
| 创新性说明 | 第168-170页 |
| 攻读博士学位期间公开发表的论文及科研成果 | 第170-171页 |
| 致谢 | 第171-173页 |
