本论文主要介绍了高K栅介质Gd₂O₃薄膜的生长以及表征,其次还对国家同步辐射实验室的红外与远红外实验站的线站改造进行了一定的介绍。1.随着集成电路的迅速发展,补偿性金属氧化物半导体的尺寸也在迅速的减小,所以栅极介电材料的厚度也要相应的减小。但是一直用来做栅极介电材料的SiO₂当它的厚度减小到1.5nm的时候,就会因为量子隧穿效应的影响,而使得栅极漏电流开始成为一个不容忽视的问题。这样就会严重的影响到器件的性质。所以为了适应MOSFET的特征尺寸的减小,寻找具有更高的介电常数的High-k材料来替代传统的SiO₂材料来作为栅介质层就变得刻不容缓。但是想要真正的替代传统的SiO₂就必须要满足一定的条件,比如:高的介电常数,合适的禁带宽度,与Si衬底之间要有好的化学稳定性,低的氧扩散以及在不超过800℃与Si衬底之间可以保持良好的热稳定性等等。在近几年,研究比较多的主要包括这样几类金属氧化物IIIA, IIIB,和IVB（Y₂O₃, Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, HfO₂, Lu₂O₃等）并且它们的硅酸盐,铝酸盐等都被广泛的研究。Gd₂O₃因为有较高的介电常数,且与Si有比较好的晶格匹配常数以及在1000 K依然可以与Si衬底之间保持良好的热稳定性等很多优点而引起人们的关注。在本文中,我们介绍了现在高介电材料的研究背景,研究意义,以及需要满足的一些条件。另外还介绍了可以用来做高介电材料的Gd₂O₃的一些基本性质。与其他氧化物相比具有的一些优点,及其几种制备方法的介绍,例如:金属有机化学气相淀积（MOCVD）,磁控溅射,分子束外延（MBE）,原子层淀积以及激光脉冲沉积（PLD）等薄膜的制备方法。主要研究对在Si衬底上生长的Gd₂O₃的生长以及结构表征进行了详细的分析。本实验的Gd₂O₃薄膜是利用激光脉冲沉积的方法在Si （100）衬底上制备的。分别利用X射线衍射,X射线反射,光电子能谱,红外投射光谱等对其结构,界面层的组分,价带偏移以及介电常数进行了分析还有计算。结果表明,衬底温度严重的影响着晶体的结晶状况;不同的氧压也会Gd₂O₃的晶体结构产生非常大的影响;对X射线反射光谱以及X射线光电子能谱显示了界面层的存在,其主要成分是钆硅酸盐;通过XPS分析得到Gd₂O3与Si之间的价带偏移为-2.28±0.1eV;通过对其红外透射光谱的分析以及拟合,得到了不同结晶状况下的介电常数,其结果表明,虽然不同的结晶状况有不同的介电常数,但是相差不是很大。2.在第二部分中主要介绍了同步辐射红外辐射的基本特征及其最新进展,以及对国家同步辐射实验室红外光束线和实验站改造、性能的测试进行了讨论,结果表明,国家同步辐射实验室的红外与远红外线站的改造达到的设计要求,此外由于同步辐射红外具有明显的亮度优势,从而使红外光谱的应用范围得到的进一步的扩大,尤其是显微光谱和成像方面的研究。现在的NSRL的红外与远红外实验站经过改造后可以进行很多方向的研究,比如:生命科学相关的谱学和成像、凝聚态物理和材料科学、化学、地质学等。