中文摘要：

高k栅介质/金属栅将取代传统SiO2/多晶硅栅，成为新一代CMOS器件的必需结构之一。有效功函数作为设计金属栅的主要指标，与该结构的界面特征密切相关。应变工程可以改变金属栅的界面结构，诱导晶格应变和产生缺陷等，从而达到调控有效功函数的目的。目前，人们依靠实验手段无法准确建立应变与有效功函数的关系，如何方便有效地揭示有效功函数的应变调控规律已成为学术界及工程界关注的重要问题。本申请项目拟采用第一性原理结合热力学计算的方法研究不同退火工艺下高k栅介质/金属栅连接的有效电子功函数，分析界面原子和电子结构，寻找各类物理问题(肖脱基势垒高度、费米能级钉扎等)的根源。同时佐以实验测量证据，建立起高k栅介质/金属栅有效电子功函数-界面应变/氧浓度-工艺参数(温度和氧压等)三者之间的关系，从而为设计新一代节能高效高k栅介质/金属栅晶体管的栅极材料提供理论依据。