Structure and Dielectric Properties of HfO_2 Thin Films
HfO_2栅介质薄膜的结构和介电性质研究

采用脉冲激光沉积方法（PLD）在Si (100)衬底上生长了HfO2栅介质薄膜. 利用X射线衍射（XRD）和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)对其结构进行了表征, 利用远红外光谱对其声子振动模式和介电性质进行了研究. 结果表明, 室温下制备薄膜为非晶, 衬底温度400℃时已经形成单斜相的HfO2薄膜, 1000℃退火后薄膜更趋向于（1-11）晶面取向, 且结晶质量改善. 薄膜的局域结构研究显示低衬底温度下生长的样品具有更短的Hf--O键长和更高的无序度. 薄膜结构和薄膜质量影响其远红外声子模式, 使得一些低频红外声子模式消失, 造成其介电常数相对体材料有所降低, 但由于影响介电常数的主要远红外声子模式依然存在, 晶态薄膜仍然能保持一定的介电常数值.