[发明专利]纳流体晶体管的制备方法

权利要求书

1.一种纳流体晶体管的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：在衬底上生长一层抗腐蚀的电热绝缘材料层和基底材料层；

步骤2：用光刻和干法刻蚀的方法去除基底材料层的四边，形成图形作为制备侧墙的基底；

步骤3：在该电热绝缘材料层的上面和基底材料层的表面及侧面淀积侧墙材料层；

步骤4：采用干法回刻，去除基底材料层上表面的和电热绝缘材料层表面的侧墙材料层，将形成高和宽均为纳米尺寸的侧墙；

步骤5：用湿法腐蚀的方法去除基底材料层，只保留纳米尺寸的侧墙；

步骤6：采用薄膜淀积+光刻+干法刻蚀工艺在该侧墙材料层的一条边上搭上一条制作纳流管道的抗腐蚀绝缘材料层；

步骤7：再用光刻或电子束光刻+薄膜淀积+剥离工艺在抗腐蚀绝缘材料层上搭上一条制作栅电极的抗腐蚀的金属层；

步骤8：然后用湿法腐蚀的方法去除侧墙材料层，保留抗腐蚀绝缘材料层和抗腐蚀的金属层，形成一纳流管道，在管道中注入纳流体；

步骤9：钝化并在管道两端和金属层上方开孔，引出三端电极即形成纳流体晶体管，完成纳流体晶体管的制备。

2.根据权利要求1所述的纳流体晶体管的制备方法，其中所述电热绝缘材料层是氮化硅或SiO₂；所述基底材料层是SiO₂、氮化硅或多晶硅；所述侧墙材料层是SiO₂、氮化硅或多晶硅；所述抗腐蚀金属层是钨、镍、铜、银、金或铂，所述抗腐蚀绝缘材料层是SiO₂或氮化硅。

3.根据权利要求1所述的纳流体晶体管的制备方法，其中步骤1中所述衬底是半导体材料衬底或绝缘材料衬底。

4.根据权利要求3所述的纳流体晶体管的制备方法，其中所述半导体材料衬底是硅片或SOI片，所述绝缘材料衬底是SiO₂或玻璃。

5.根据权利要求1所述的纳流体晶体管的制备方法，其中所述基底材料层的厚度为20-2000nm。

6.根据权利要求1所述的纳流体晶体管的制备方法，其中所述侧墙材料层形成的侧墙的宽度为5-200nm。

7.根据权利要求1所述的纳流体晶体管的制备方法，其中所述抗腐蚀材料层形成的纳米管道的宽度为5-200nm，高度为5-2000nm，长度为毫米量级。

8.一种纳流体晶体管的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：在衬底上生长一层抗腐蚀的电热绝缘材料层和基底材料层；

步骤2：用光刻和干法刻蚀的方法去除基底材料层的四边，形成图形作为制备侧墙的基底；

步骤3：在该电热绝缘材料层的上面和基底材料层的表面及侧面淀积侧墙材料层；

步骤4：采用干法回刻，去除基底材料层上表面的和电热绝缘材料层表面的侧墙材料层，将形成高和宽均为纳米尺寸的侧墙；

步骤5：用湿法腐蚀的方法去除基底材料层，只保留纳米尺寸的侧墙；

步骤6：采用薄膜淀积+光刻+干法刻蚀工艺在该侧墙材料层的一条边上搭上一条制作纳流管道的抗腐蚀绝缘材料层；

步骤7：用湿法腐蚀的方法去除侧墙材料层，保留抗腐蚀绝缘材料层，形成一纳流管道；

步骤8：然后再用光刻或电子束光刻+薄膜淀积+剥离工艺在抗腐蚀绝缘材料层上搭上一条制作栅电极的抗腐蚀的金属层，并在管道中注入纳流体；

步骤9：钝化并在管道两端和金属层上方开孔，引出三端电极即形成纳流体晶体管，完成纳流体晶体管的制备。

9.根据权利要求8所述的纳流体晶体管的制备方法，其中所述电热绝缘材料层是氮化硅或Si0₂；所述基底材料层是SiO₂、氮化硅或多晶硅；所述侧墙材料层是SiO₂、氮化硅或多晶硅；所述抗腐蚀金属层是钨、镍、铜、银、金或铂，所述抗腐蚀绝缘材料层是SiO₂或氮化硅。

10.根据权利要求8所述的纳流体晶体管的制备方法，其中步骤1中所述衬底是半导体材料衬底或绝缘材料衬底。

11.根据权利要求10所述的纳流体晶体管的制备方法，其中所述半导体材料衬底是硅片或SOI片，所述绝缘材料衬底是SiO₂或玻璃。