本发明涉及非挥发性半导体存储器结构及制备方法，尤其涉及一类改进型的纳米晶浮栅存储器件及其制备方案，属于微电子制造及存储器技术领域。所述改进型的纳米晶浮栅存储器件对传统传统纳米晶浮栅器件的阻挡层采用双层堆叠高k材料，以获得更低的擦写电压，更大的擦写速度，更好的数据保持能力。由于双层堆叠高k材料的阻挡层，采用了一层能带较宽而介电常数较小的高k材料，保证器件的数据保持能力。而叠加在其上的另一层采用能带较窄而介电常数较大的高k材料，能增大遂穿层电场，从而改善擦写性能。同时，选用功函数大的栅电极，能增大阻挡层和金属栅极导带偏差，在擦除时，有效抑制电子从栅极注入到纳米晶存储层中。该改进型纳米晶浮栅存储器件制造工艺简单，与常规的浮栅存储器工艺完全兼容，成本低，利于广泛应用。