[发明专利]一种提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法

权利要求书

1.一种提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法，其特征在于，该方法是利用硅烷偶联剂有机膜层来钝化和修饰碳基半导体器件衬底表面，具体包括以下步骤:

步骤1:将清洗后的衬底放入烘箱内120℃干燥处理20分钟;

步骤2:配制硅烷偶联剂溶液，利用有机溶剂溶解并稀释硅烷偶联剂，将要处理衬底浸入稀释液中;

步骤3:在氮气或者空气环境下，将浸润后的衬底加热至100℃～150℃，使硅烷偶联剂单体于衬底表面发生脱水缩合反应生成聚合体，从而在衬底表面形成硅烷偶联剂有机膜层。

2.根据权利要求1所述的提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法，其特征在于，步骤2中所述溶解并稀释硅烷偶联剂的有机溶剂，对硅烷偶联剂有稀释作用，且不发生反应;所述硅烷偶联剂与其稀释液的配比为体积比1:400-1:50，衬底浸入稀释液中的时间为1-10分钟。

3.根据权利要求2所述的提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法，其特征在于，所述溶解并稀释硅烷偶联剂的有机溶剂包括:甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、丙酮、丁酮、各种醇类或醇与水的混合溶液。

4.根据权利要求1所述的提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法，其特征在于，步骤2中所述的硅烷偶联剂是单一硅烷偶联剂，或者是两种或多种含有不同功能基团硅烷偶联剂的混合体。

5.根据权利要求4所述的提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂包括含有多种功能基团的甲氧基或乙氧基硅烷。

6.根据权利要求5所述的提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法，其特征在于，所述的多种功能基团为氨基、乙烯基、苯基、环氧基、氟基、氯基或硝基。

7.根据权利要求1所述的提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法，其特征在于，步骤3中所述加热的温度越低，需要加热的时间就越长，加热的温度越高，需要加热的时间就越短。

8.根据权利要求7所述的提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法，其特征在于，加热温度大于或者等于100℃且小于150℃时，在该加热温度处恒温保持20分钟～40分钟后，再自然冷却至常温。

9.根据权利要求1所述的提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法，其特征在于，步骤3中所述硅烷偶联剂脱水缩合后在衬底表面形成的硅烷偶联剂有机膜层为单分子层，厚度为3nm。

10.根据权利要求1所述的提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法，其特征在于，步骤3中所述对硅烷偶联剂加热脱水缩合，采用热板加热、烘箱加热或管式炉加热，加热温度在100-150摄氏度，脱水缩合时间在10-40分钟。

11.根据权利要求1所述的提高碳基半导体器件迁移率的衬底处理方法，其特征在于，步骤3中所述在衬底表面形成硅烷偶联剂有机膜层之后，还包括:再将石墨烯薄膜或碳纳米管转移到衬底表面。