HfO2 thin films have been deposited on Si by in-situ spectroscopic ellipsometric sputtering technique. The grown films have been examined by various diagnostic and analysis techniques (Spectroscopic Ellipsometer (SE), FTIR, XRD, XPS). The optimization of in-situ SE sputtering system has been processed according to the measurement results of the grown HfO2 films. From the measurements simultaneously taken by using SE, film thickness, refractive index and real part of dielectric function have been examined as a function of deposition time. It was found that the thickness changes linearly with deposition time. The formation of undesired SiO2 interfacial layer has been tried to be prevented and searched by using FTIR. MOS capacitors from the oxides having best qualities have been produced to obtain electrical properties of grown oxides. The process of production-characterization and development of oxidation conditions have been achieved and the following results have been obtained:(a) Low O2/Ar gas ratio and 30-40 watt power have been considered as the most convenient oxidation parameters.(b) The formation of SiO2 interface has not been prevented but formation of HfxSiOy has been obtained.(c) The refractive index value (n=2.1) of bulk HfO2 at 632 nm has been obtained.

Saçtırma (sputtering) tekniği aracılığıyla in-situ spektroskopik elipsometre ile kontrollü vakum ortamında Hf ve O elementleri bulundurularak Si pulu üzerine HfO2 filmi büyütülmesi gerçekleştirilmiştir. Büyütülen oksit tabakaları çeşitli tanı ve analiz teknikleri (Elipsometre, FTIR, XRD, XPS) ile incelenmiştir. Oksitleme şartları, çeşitli ölçüm sistemlerinden elde edilen sonuçlara göre, oksitin HfO2 moduna sahip olması durumu göz önünde bulundurularak incelenmiş ve saçtırma yöntemi ile oksit büyütme işleminin optimizasyonu yapılmıştır. Spektroskopik elipsometre ile büyütmeye eş zamanlı alınan ölçümler ile film kalınlığının, kırılma indisi ve kompleks dielektrik sabitinin gerçel kısmının film büyütme zamanına göre değişimi incelenmiştir. Film kalınlığının oksidasyon zamanı ile doğru orantılı olarak değiştiği sonucu elde edilmiştir. FTIR kullanılarak büyütülen filmde arayüz SiO2 oluşumu araştırılmış ve istenmeyen bu oluşumun engellenmesi üzerine çalışmalar yapılmıştır. Yapısal ve optiksel açıdan en iyi özelliklere sahip örnekler kullanılarak MOS (Metal Oksit Yarıiletken) aygıtlar üretilerek bu aygıtların elektriksel özellikleri incelenmiştir. `Üretim-karekterizasyon ve büyüme koşullarının iyileştirilmesi' döngüsü başarı ile kurulmuş ve şu sonuçlar elde edilmiştir: (a) En uygun oksitleme parametresi olarak düşük O2/Ar gaz oranı ve uygulanan güç açısından 30-40 watt belirlenmiştir. (b) SiO2 arayüz oluşumu tamamen engellenememiş, suboksit formda HfxSiOy arayüzü elde edilmiştir. (c) Bulk halindeki HfO2 632 nm de sahip olduğu 2.1 değerindeki kırılma indisi değerine ulaşılmıştır.