[发明专利]基于柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器及其制备工艺

权利要求书

1.一种基于柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器的制备工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：

步骤1：在柔性基板（1）上旋涂光刻胶，利用电子束在柔性基板（1）上蚀刻出所需的栅极金属电极（4）形状；

步骤2：利用蒸发法在步骤1的柔性基板（1）表面蒸发一层金属钛和一层金-铂合金，然后除去多余的光刻胶及其上面附着的金属,只剩下柔性基板（1）上已构型的栅极金属电极（4）；

步骤3：在步骤2柔性基板（1）上用等离子体增强化学气相沉积法沉积一层二氧化硅介质层（2），并将所述栅极金属电极（4）埋在二氧化硅介质层（2）中；

步骤4：在已制作好的石墨烯晶圆上旋涂上光刻胶，再把石墨烯晶圆放入硝酸铁溶液中刻蚀铜，刻蚀完毕后沾有石墨烯的光刻胶将浮于硝酸铁液体表面，此时用玻璃把光刻胶从硝酸铁溶液里面转移到清水里面清洗干净；

步骤5：转移石墨烯，利用步骤3中制作好的柔性基板（1）将步骤4所述光刻胶从水里捞起，并在显微镜下利用玻璃针挪动光刻胶和石墨烯，直到石墨烯位于栅极金属电极（4）正上方为止，至此石墨烯转移完毕；

步骤6：将步骤5的柔性基板（1）晾干，用电子束蚀刻光刻胶，留下栅极金属电极（4）上方的光刻胶和石墨烯，其他地方暴露出的石墨烯用氧化蚀刻法蚀刻掉；

步骤7：在步骤3所述二氧化硅介质层（2）上，且平行与栅极金属电极（4）相距500nm～2000nm的距离，用电子束光刻剥离技术在其上依次蒸发一层钛、一层铂和一层金作为源极金属电极（5）和漏极金属电极（6）；

步骤8：用光刻胶覆盖上述制备的整个器件，光刻暴露出步骤6中留下的石墨烯，用氢氟酸腐蚀石墨烯下方的二氧化硅介质层（2），直达栅极金属电极（4）所在柔性基板（1）的位置，形成石墨烯沟道，使石墨烯悬挂于栅极金属电极（4）上方，成为石墨烯梁（3），至此即制得基于柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器。

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于所述柔性基板（1）是聚萘二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸乙二酯或者聚酰亚胺柔性材料。

3.根据权利要求1或2所述的制备工艺，其特征在于所述在柔性基板（1）上沉积的二氧化硅介质层（2），其沉积厚度为100nm～200nm；所述石墨烯沟道的宽度即漏极金属电极和源极金属电极相距的距离为500nm～2000nm。

4.根据上述任一项权利要求所述制备工艺制备的基于柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器，其特征在于该谐振器是以柔性材料作为石墨烯纳机电谐振器衬底，即柔性基板（1），其结构为固支梁和本地背栅结构；包括由下向上依次层叠有：柔性基板（1）、二氧化硅介质层（2）、栅极金属电极（4）、石墨烯梁（3）、源极金属电极（5）和漏极金属电极（6）；所述位于柔性基板（1）上的二氧化硅介质层（2）上蚀刻有沟道，沟道内有栅极金属电极（4），所述石墨烯梁（3）由二氧化硅介质层（2）作支撑，并位于栅极金属电极（4）之上，且石墨烯梁（3）两侧沉积有源极金属电极（5）和漏极金属电极（6）。

5.根据权利要求4所述柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器，其特征在于所述述柔性基板（1）选自聚萘二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸乙二酯或者聚酰亚胺柔性材料。

6.根据权利要求4或5所述柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器，其特征在于所述作为支撑石墨烯梁（3）的二氧化硅介质层（2）为直接接触，石墨烯梁（3）被范德瓦尔斯力固定在二氧化硅介质层（2）上。

7.根据权利要求4所述柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器，其特征在于所述二氧化硅介质层（2）的厚度为100 nm～200nm。

8.根据权利要求4所述柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器，其特征在于所述石墨烯沟道的宽度为500nm～2000nm。

9.根据权利要求4所述柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器，其特征在于所述栅极金属电极（5）由金属钛和金-铂合金组成。

10.根据权利要求4所述柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器，其特征在于所述源极金属电极（5）和漏极金属电极（6）均由钛、铂和金组成。