扫描透射电子显微镜(STEM)在新一代高K栅介质材料的应用

无机材料学报, 2014, 29(12): 1233-1240. doi: 10.15541/jim20140110

扫描透射电子显微镜(STEM)在新一代高K栅介质材料的应用

1.南京大学物理学院,固体微结构物理国家重点实验室,南京210093

2.南京大学材料科学与工程系,南京210093

3.南京大学材料科学与工程系,南京210093

基金项目: 国家科技部重大专项(2009ZX02101-4) 国家自然科学基金(11174122,11134004)Key Special Program of the Ministry of Science and Technology,China (2009ZX02101-4) National Natural Science Foundation of China (11174122,11134004)

关键词：扫描透射电子显微镜 , Z-衬度STEM像 , 高K柵介质材料 , 界面微结构 , 综述

Applications of Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) in the New Generation of High-K Gate Dielectrics

Keywords： scanning transmission electron microscopy (STEM) , Z-contrast STEM images , high-K gate dielectrics , interfacial microstructures , review

扫描透射电子显微镜(STEM)原子序数衬度像(Z-衬度像)具有分辨率高(可直接“观察”到晶体中原子的真实位置)、对化学组成敏感以及图像直观易解释等优点,成为原子尺度研究材料微结构的强有力工具.本文介绍了STEM Z-衬度像成像原理、方法及技术特点,并结合具体的高K栅介质材料(如铪基金属氧化物、稀土金属氧化物和钙钛矿结构外延氧化物薄膜)对STEM在新一代高K栅介质材料研究中的应用进行了评述.目前球差校正STEMZ-衬度的像空间分辨率已达亚埃级,该技术在高K柵介质与半导体之间的界面微结构表征方面具有十分重要的应用.对此,本文亦进行了介绍.

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