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基于层状镶嵌金属纳米微粒的高介电常数薄膜MOS电容器结构的纳米悬浮式栅极非易失性存储器件(NFG-NVM)是当今研究正热的一种新型快闪存储器件。本文利用磁控溅射方法在Si83Ge17/Si(100)压应变衬底成功制备了以Ag纳米微粒为电荷存储单元,以HfAlOx薄膜为栅控/隧穿层的三层电容器结构,研究了其微结构,介电性能,电荷存储特性和薄膜的纳米磁各向异性。利用XPS, SEM, HRTEM和XRD观测了薄膜样品的成分与微观结构。观测分析结果表明：沉积制备的HfAlOx薄膜存在一定程度的氧配比不足,衬底与薄膜之间存在厚约2nm的富含Ge原子的HfSiOx与HfSix混合界面层；制备的Ag纳米微粒未被氧化,粒径分布为4-8nm,面密度约为～5.7×1012/cm2。利用Agilent4294A高精密阻抗分析仪和Keithley-2400数字万用表表征了其电荷存储特性。掺Ag纳米微粒后,HfAlOx薄膜介电常数从18.6提高为30.5@1MHz；介电损耗从0.125降低至0.048@5MHz；漏电流密度从5.0×10-2A/cm2降低至2.13×10-5/cm2。而且,掺Ag纳米微粒的HfAlOx薄膜样品的电容-电压曲线具有平带电压差约为2V的逆时针C-V滞后回线,对应存储电荷密度～1.39×1013cm-2,但遗憾的是经过105s持续电场应力作用下后,只有约54%的存储电荷保存了下来。这是因为氧配比不足的HfsiOx栅控／隧穿层中存在氧空位等缺陷使得电子在电场作用下更容易发生F-P隧穿,从而导致存储电荷部分流失。本文还研究了HfAlOx薄膜中缺陷导致的弱铁磁性及其磁各向异性,利用振动样品磁强计(VSM)测量了沉积在不同衬底上,在不同氛围/温度退火后HfAlOx薄膜的室温磁化曲线。对比研究结果表明：室温沉积在蓝宝石衬底上的HfAlOx薄膜饱和磁矩最大,p-Si83Ge17/Si(100)衬底上薄膜样品次之,p-Si(100)衬底上薄膜样品饱和磁矩最小。HfAlOx薄膜饱和磁矩具有明显的磁各向异性,且磁矩各向异性随退火温度变化明显：低于600℃退火,磁场平行膜面时的饱和磁矩M,大于磁场垂直膜面时的饱和磁矩M⊥,那M∥>M⊥；600℃退火后,薄膜开始分离析出非晶HfOx<2微区的析出导致薄膜磁各向异性发生翻转,即M.⊥>M∥：900℃退火后,析出的非晶HfOx<2微区逐渐结晶形成正交相的Hf02,导致薄膜磁各向异性最大；1000℃退火后,正交相HfOx转变成为单斜相HfOx,薄膜磁各向异性消失,即M⊥≈M∥HfA10x薄膜中的氧空位是其室温弱铁磁性的主要来源,而氧空位分布有序度的高低决定其磁各向异性的大小。掺Ag纳米微粒后,HfAlOx薄膜的饱和磁矩有所提高,但磁各向异性消失。综上所述,掺Ag纳米微粒HfAlOx薄膜同时具有可观的电荷存储特性和增强的室温弱铁磁性饱和磁矩,初步显示了其在新一代磁电双控存储器件开发应用方面的巨大潜力。