HfMxOy/金属栅界面控制是金属-氧化物-半导体场效应管等比缩小面临的关键问题之一，已受到普遍关注。其中随着等氧化层厚度（EOT）减薄，Hf基栅介质与金属栅极之间的界面效应、界面产物抑制、有效功函数等电学特性调控，已引起国内外广泛关注。本课题针对上述核心科学问题进行了深入研究，获得了一系列研究成果包括13篇SCI论文，其中Advanced Functional Materials 1篇，授权国家发明专利2项。首先，系统综述了Hf基高k介质/金属栅界面偶极子对新型MOS结构电学特性的研究进展，分析了Hf基栅介质相匹配的金属栅极材料需满足的条件，深入探讨了界面偶极子对HfMxOy/金属栅结构有效功函数的调制机理。在此基础上，利用Al、Si等在不同界面诱导偶极子，分别调制HfMxOy/金属栅结构的有效功函数及其电学特性。通过在下界面处引入单层石墨烯有效调控了HfMxOy/金属栅结构的电学特性，抑制了金属栅/Hf基高k栅介质/Si结构的平带电压回落现象，重点研究了全栅型MOS结构的费米能级钉扎效应，并建立了相应的物理新模型。该模型可适用于新材料和新结构的MOS器件费米能级钉扎效应研究，有效解决了困扰高k基器件的界面稳定性难题，拓展了HfMxOy/金属栅结构的应用范围等，相关研究成果引起国内外同行的关注。