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通过不同气体（NO、N2O、NH3）对Ge衬底进行表面预处理，生长GeOxNy界面层，然后采用反应磁控溅射方法生长HfTiO薄膜，制备HfTiO/GeOxNy叠层高k栅介质GeMOS电容，研究表面预处理对界面层以及界面层对器件性能的影响。隧穿电子扫描电镜（TEM）、栅电容-电压（C-V）栅极漏电流-电压（J-V）的测量结果表明，湿NO表面预处理能生长高质量的界面层，降低界面态密度，抑制MOS电容的栅极漏电流密度。施加高场应力后，湿NO表面预处理样品的平带漂移及漏电流增加最小，表示器件的可靠性得到有效增强。