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随着集成电路的发展,芯片的集成度越来越高,导致芯片中场效应晶体管的特征尺寸逐渐减小。当传统的硅基晶体管的工艺节点达到0.13μm时,二氧化硅（SiO2）介电层的厚度将减小到2.5 nm。随着集成度的进一步提高,SiO2介电层的厚度将小于2 nm,此时电流隧穿效应引起的漏电流将使场效应晶体管无法正常工作。目前,为了解决这个问题,可以通过改变场效应晶体管的结构或使用高k材料替代二氧化硅。薄膜晶体管（TFT）是场效应晶体管的一种,是液晶显示器（LCD）和有机发光显示器（OLED）中的核心元件,本文将以TFT为例来探究溶液法制备的高k介电层对场效应晶体管的影响。在众多高k材料中,氧化铪（HfOx）具有较高的介电常数（25）和较大的禁带宽度（5.8 eV）,适合作为TFT的介电层材料。本文采用溶液法在硅片上制备出不同退火温度的氧化铪薄膜,并通过原子力显微镜（AFM）,傅里叶红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）等对不同退火温度下的氧化铪薄膜进行表征。实验发现,退火温度为500℃的氧化铪薄膜表现出较好的绝缘特性,当电场强度为4.5MV/cm时,漏电流密度仍低于1×10-9A/cm2。为了验证溶液法制备的氧化铪薄膜可以应用于薄膜晶体管中,通过磁控溅射技术制备了氧化铟锌（IZO）沟道层,集成了完整的TFT器件。通过测试IZO-HfOx薄膜晶体管的电学性质,发现当氧化铪薄膜的退火温度为500℃时薄膜晶体管的性能最好,其操作电压为5 V,场效应迁移率为36.9 cm2/V s,阈值电压为1.8 V,亚阈值摆幅为0.38 V/dec,器件的电流开关比为109。最后又对HfAlOx混合介电层进行了研究。本文实验结果表明,溶液法制备的高k氧化铪薄膜具有较好的介电特性,是TFT介电层的理想材料,这为将来大面积、低成本生产高性能TFT奠定了基础。