[发明专利]具有局部双栅的石墨烯器件

权利要求书

1.一种电子器件，包括：

绝缘体；

嵌入所述绝缘体中的局部第一栅极，其中所述第一栅极的顶表面与所述绝缘体的表面基本共面；

在所述第一栅极和绝缘体之上形成的第一介电层；

沟道，其包括在所述第一介电层上形成的双层石墨烯层，其中，所述第一介电层提供基本平坦表面，所述沟道形成在该基本平坦表面上；

在所述双层石墨烯层之上形成的第二介电层；以及

在所述第二介电层之上形成的局部第二栅极，所述局部第一和第二栅极中的每一者被配置为与所述双层石墨烯层的所述沟道容性耦合；

其中，所述局部第一和第二栅极形成第一对栅极以局部地控制所述双层石墨烯层的第一部分。

2.根据权利要求1的器件，还包括为通过所述沟道连接的每个源极区和漏极区形成的接触。

3.根据权利要求1的器件，其中，所述第一对栅极作为第一晶体管的栅极工作。

4.根据权利要求3的器件，还包括：

嵌入在所述绝缘体中的局部第三栅极，其中所述第三栅极的顶表面与所述绝缘体的表面基本共面；以及

在所述第二介电层之上形成的局部第四栅极，所述局部第三和第四栅极中的每一者被配置为与所述双层石墨烯层的所述沟道容性耦合；

其中，所述局部第三和第四栅极形成至少第二对栅极以局部地控制所述双层石墨烯层的至少第二部分；并且，

其中，所述至少第二对栅极作为第二晶体管的栅极工作。

5.根据权利要求4的器件，其中，所述局部第一、第二、第三和第四栅极中的至少一者包含金属材料。

6.根据权利要求4的器件，其中，所述局部第一、第二、第三和第四栅极中的至少一者具有约一（1）nm到约一（1）μm的沟道长度。

7.根据权利要求4的器件，其中，所述局部第一、第二、第三和第四栅极中的至少一者包含多晶硅。

8.根据权利要求4的器件，其中，所述第一晶体管具有由所述局部第一和第二栅极确定的阈值电压。

9.根据权利要求4的器件，其中，所述至少第二晶体管具有由所述局部第三和第四栅极确定的阈值电压。

10.根据权利要求1的器件，其中，所述第一和第二介电层中的至少一者包含氧化铝和氧化铪中的一者或多者。

11.根据权利要求1的器件，其中，所述绝缘体包括二氧化硅。

12.一种形成电子器件的方法，包括：

形成绝缘体；

将局部第一栅极嵌入所述绝缘体中，其中所述第一栅极的顶表面与所述绝缘体的表面基本共面；

在所述第一栅极和绝缘体之上沉积第一介电层；

形成沟道，所述沟道包括在所述第一介电层上形成的双层石墨烯层，其中，所述第一介电层提供平坦表面，所述沟道形成在该平坦表面上；

在所述双层石墨烯层之上沉积第二介电层；以及

在所述第二介电层之上形成局部第二栅极，所述局部第一和第二栅极中的每一者被配置为与所述双层石墨烯层的所述沟道容性耦合；

其中，所述局部第一和第二栅极形成第一对栅极以局部地控制所述双层石墨烯层的第一部分。

13.根据权利要求12的方法，其中，所述第一对栅极作为第一晶体管的栅极工作。

14.根据权利要求13的方法，还包括：

形成嵌入在所述绝缘体中的局部第三栅极，其中所述第三栅极的顶表面与所述绝缘体的表面基本共面；以及

在所述第二介电层之上形成局部第四栅极，所述局部第三和第四栅极中的每一者被配置为与所述双层石墨烯层的所述沟道容性耦合；

其中，所述局部第三和第四栅极形成至少第二对栅极以局部地控制所述双层石墨烯层的至少第二部分；并且，

其中，所述至少第二对栅极作为第二晶体管的栅极工作。

15.根据权利要求14的方法，其中，所述局部第一、第二、第三和第四栅极中的至少一者包含金属材料。

16.根据权利要求14的方法，其中，所述局部第一、第二、第三和第四栅极中的至少一者具有约一（1）nm到约一（1）μm的沟道长度。