基于CMOS工艺的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）已成为当今信息技术持续发展的基石。MOSFET特征尺寸的等比缩小是延续摩尔定律、持续提升芯片性能的关键。然而,由于玻尔兹曼极限的限制,器件的功耗无法随着器件的微缩显著下降,这限制了芯片性能的进一步提升。因此,迫切需要开发一种新型器件,以打破玻尔兹曼限制的瓶颈,大幅降低器件的亚阈值摆幅（SS）,并最终实现功耗的大幅降低。负电容场效应晶体管（NCFET）由于在不改变沟道输运机制的前提下能有效地降低晶体管的SS,因而为上述问题提供了一种极具前景的解决方案。且由于硅基材料已被微缩到其物理极限,引入如二硫化钼（MoS2）等二维材料可以在优化器件性能的同时进一步微缩器件尺寸。因此,本文以MoS2为沟道、铝（Al）掺杂的铪基氧化物(Hf1-xAlxOy,HfAlO)为铁电薄膜制备了NCFET,并进一步探究了工艺和结构等参数对器件电学性能的影响。主要工作包括:首先,通过材料表征和电测量证实了HfAlO薄膜的铁电性,且研究了HfAlO中Al含量对Al2O3/HfAlO堆栈薄膜的铁电性及相应晶体管电学性能的影响,在最佳Al含量基础上,进一步研究了获得最佳堆栈薄膜铁电性及器件电性能所需的合适的薄膜退火温度。在上述工作基础上,研究了HfAlO薄膜厚度及Al2O3匹配层厚度对堆栈栅结构铁电性及器件电性能的影响,确定出合理的HfAlO/Al2O3结构参数为10 nm/2 nm,所制备的MoS2 NCFET在降低SS（37.4 m V/dec）同时,取得了1.22×10~7的高开关比和几乎可忽略的36.2 m V的总回滞。最后,本文制备了单层HfAlO作为铁电栅介质的背栅MoS2NCFET,以简化栅介质制备工艺并有利于器件的等比缩小。通过对薄膜Al含量和退火温度的优化,获得43.8m V/dec的SS、2.50×10~7的开关比和51.1 m V的总回滞;进一步地,采用NH3等离子体处理HfAlO薄膜表面,使界面质量得以改善,并增强了薄膜的铁电性,获得了优异的电学性能:SS降低到32.5 m V/dec,开关比提高至3.79×10~7,回滞进一步减小至28.7 m V。