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文献综述
文献综述1.研究背景近几十年来，随着微电子集成电路产品不断向高性能和高密度方向发展，集成电路中元器件的特征尺寸将按照摩尔定律不断减小[1]。
为避免短沟道效应的出现，互补金属氧化物半导体（CMOS）器件中传统的栅介质材料 SiO2厚度越来越薄，最后达到物理极限，导致栅极漏电流急剧增加[2]，由此会带来器件功耗的增加及可靠性的降低。
为了解决这一问题，行之有效的方法是采用高介电常数材料取代传统的SiO2栅介质层[3]。
作为介电材料，HfO2具有很低的漏电流、超高稳定度、较宽的禁带宽度和高介电常数[4],被列为传统SiO2栅极的重要替代材料，可作为MOSFET元件且与多晶硅结合做为SOC(silicon on Chip)。
近来在工业界特别是微电子领域备受关注，因为它最可能替代目前硅基集成电路的核心器件金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）的栅极绝缘层二氧化硅。
2.1 HfO2薄膜材料研究进展自20世纪80年代以来，随着电子元器件逐渐向微型化和高度集成化发展，同时得益于薄膜制备技术的迅猛发展，使得铁电薄膜材料成为一类重要的功能薄膜材料，成为目前信息科学技术研究的前沿和热点之一。
但由于传统的铁电薄膜的极化强度低，易造成环境污染等问题，现如今，传统的铁电薄膜材料已经限制了非易失性铁电存储器的进一步发展。
因此，寻求一种新型的铁电薄膜材料来取代传统的钙钛矿结构铁电薄膜，突破制约非易失性铁电存储器发展瓶颈势在必行。
近几年来，众多学者发现 HfO2基薄膜具备新颖的铁电性，可以应用于非挥发性铁电随机存取存储器（FeRAM）、铁电场效应晶体管（FeFET）和负电容场效应晶体管（NCFET）[5]，有望取代传统的钙钛矿型铁电薄膜，突破限制铁电存储器发展的瓶颈。
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