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中文摘要：
随着微电子技术的飞速发展，半导体器件的特征尺寸按摩尔定律不断缩小，传统的SiO2栅介质已经无法满足MOSFET器件的要求。因此，寻找高性能的高介电常数（k）栅介质替代传统的SiO2栅介质，已成为国际前沿性的热门研究课题之一。本项目基于高k栅介质的电学测量，获得了有效介电常数为12.6，EOT为1.4 nm、在1 MV/cm时漏电流密度为8×10-4 A/cm2的非晶Er2O3薄膜。获得了EOT为1.2 nm、在1 MV/cm时漏电流密度为3.2×10-4 A/cm2的非晶Tm2O3薄膜。我们利用X-射线光电子能谱得出Tm2O3相对于Si的价带和导带偏移分别为3.1±0.2 eV和1.9±0.3 eV，并得出了Tm2O3的禁带宽度为6.1±0.2 eV。通过常温及低温下对MOS器件I-V的测试，我们系统的研究了Tm2O3薄膜泄漏电流输运机制。对Er2O3 MOS结构电容器的C-V频率色散现象研究，我们提出了Er2O3/SiOx/Si的样品结构模型。通过本项目的开展，我们为替代SiO2的芯片制造工艺提供了多种优异的稀土氧化物基高k栅介质候选材料。
结论摘要：
英文主题词Rare earth oxides; high k gate dielectric; MOS
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Band offsets of epitaxial Tm2O3 high-k dielectric films on Si substrates by X-ray photoelectron spec
Composition dependence of interface control and optimization on the performance of an HfTiON gate di
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