HfO2／Si（001）界面层的TEM研究

随着微电子技术的迅猛发展，集成电路的集成度不断增大，器件的尺寸不断缩小。当MOSFET尺寸缩小到0．1nm的尺度以下时，栅氧化层的等效厚度（在保持栅电容值不变的条件下，以相对介电常数为3．9的SiO2作为标准得到的栅介质层厚度）需要小于3nm。如仍采用传统的氧化硅作为栅氧化层介质，电子的直接隧穿效应和栅介质层所承受的电场将变得很大，由此引起栅介质的漏电流增大和可靠性下降等严重问题，严重阻碍了MOS器件的进一步发展。因此，人们提出了采用高介电常数的栅介质（通常称为高K栅介质）替代传统氧化硅的解决方法。利用高K介质材料替代传统氧化硅作为栅介质，可以在保持等效厚度不变的条件下，增加介质层的物理厚度，因而可大大减小直接隧穿效应和栅介质层承受的电场强度。新型高K栅介质研究已成为国际微电子领域的热门研究课题之一。