随着微电子技术的飞速发展,半导体器件的特征尺寸按摩尔定律不断缩小,SiO₂作为MOSFET（metal-oxide-semiconductor field effect transistor）的栅介质材料在几年之内将不能满足需求,以此为背景应用于下一代MOSFET的高介电栅介质材料就成为当今微电子材料的研究热点。要取代SiO₂成为MOSFET器件里的栅介质,High-k材料必须具有与SiO₂/Si系统相似的性质,使其与当前的半导体工业兼容。因此,作为候选的High-k材料,要满足以下几方面的参数标准:（1）具有高的介电常数、高的势垒和能隙;（2）在Si上有良好的热稳定性;（3）非晶态栅介质更理想;（4）具有良好的界面质量;（5）与Si基栅兼容;（6）处理工艺的兼容性;（7）具有良好的可靠性和稳定性等等。目前,任何一种有望替代SiO₂的栅介质材料都不能完全满足High-k材料的上述几点要求,但是,在钛酸铋系列中,对Bi₂Ti₂O₇这中材料的应用前景比较看好。 钛酸铋系列具有复杂的组分和结构,包括Bi₂Ti₄O₁₁,Bi₂Ti₂O₇,Bi₄Ti₃O₁₂,Bi₈TiO₁₄和Bi₁₂TiO₂₀等。其中对Bi₄Ti₃O₁₂研究的比较多,而对Bi₂Ti₂O₇研究的较少,起步较晚。但是有研究证明,Bi₂Ti₂O₇的多晶薄膜具有较高的介电常数和较低的漏电流,是目前研究的高介电常量材料中有望替代MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）晶体管中传统SiO₂栅绝缘层的材料之一,因此有着广泛的应用前景。Bh_Ti₂O₇薄膜适合在动态随机存取存储器中作存储媒体,使记忆单元面积减少,从而实现超大规模集成;此外,它还能用作绝缘栅场效应管的栅极材料,以提高绝缘栅场效应管的跨导,降低开启电压,提高耐击穿特性,减少器件尺寸。最近,它还在铁电薄膜PZT、PST和Bi₄Ti₃O₁₂的制备过程中,被用作缓冲层,以改善薄膜的电学性质。Bi₂Ti₂O₇材料除了上述优点之外,还存在一个致命的缺点,那就是它的不稳定性。Bi₂Ti₂O₇是不稳定相,在高温处理时,容易转变成Bi₄Ti₃O₁₂相。在制备陶瓷的过程中,可通过一定的离子掺杂,以提高Bi₂Ti₂O₇相的稳定性。但是在薄膜制备过程中,我们只见过对Bi₄Ti₃O₁₂相薄膜进行掺杂改性的报道和研究,对Bi₂Ti₂O₇相薄膜的掺杂还未见报道。由于Bi₂Ti₂O₇有着可喜的应用价值,因此有必要对该材料的温度稳定性和性质作进一