[发明专利]一种石墨烯晶体管及制备方法有效

专利信息
申请号: 201711118404.0 申请日: 2017-11-14
公开(公告)号: CN107910377B 公开(公告)日: 2019-11-19
发明(设计)人: 蔚翠;何泽召;刘庆彬;宋旭波;王晶晶;周闯杰;郭建超;冯志红 申请(专利权)人: 中国电子科技集团公司第十三研究所
主分类号: H01L29/786 分类号: H01L29/786;H01L29/423;H01L21/336
代理公司: 13120 石家庄国为知识产权事务所 代理人: 付晓娣<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 050000 *** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 一种 石墨 晶体管 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种石墨烯晶体管制备方法,其特征在于,包括步骤:

在衬底上制作石墨烯PN结;

在所述石墨烯PN结两侧分别制作源、漏接触电极;

在所述石墨烯PN结的P区或N区制作与所述石墨烯PN结的结区成45°夹角的栅极,所述栅极贯穿所述P区或N区;

其中,所述源、漏接触电极与石墨烯PN结的结区平行。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯晶体管制备方法,其特征在于,所述石墨烯PN结的制作包括以下步骤:

在衬底上生长N型石墨烯层;

将需要保留的N区覆盖介质,在裸露区域通过元素掺杂或表面掺杂的方法制作P型石墨烯层,去除N区的覆盖介质;

或者在衬底上生长P型石墨烯层;

将需要保留的P区覆盖介质,在裸露区域通过元素掺杂或表面掺杂的方法制作N型石墨烯层,去除P区的覆盖介质。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯晶体管制备方法,其特征在于,所述衬底为碳化硅、蓝宝石、硅或玻璃。

4.根据权利要求2所述的一种石墨烯晶体管制备方法,其特征在于,通过元素掺杂或表面掺杂方法制作P型石墨烯层的掺杂源包括:F4-TCNQ、TCNE、硼或氢;

通过元素掺杂或表面掺杂方法制作N型石墨烯层的掺杂源包括:联苄吡啶、TPA或氮。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯晶体管制备方法,其特征在于,所述源接触电极或漏接触电极为钌、铑、钯、银、锇、铱、铂、金、钛、铝、铬、锗、钼、镍、钨、铜、钴、铁中的一种金属或两种以上的合金。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯晶体管制备方法,其特征在于,所述栅极包括栅介质和栅金属,所述栅介质为Al2O3、TiO2、HfO2或Y2O3,所述栅金属为钌、铑、钯、银、锇、铱、铂、金、钛、铝、铬、锗、钼、镍、钨、铜、钴或铁。

7.一种石墨烯晶体管,包括衬底,其特征在于,所述衬底的上表面设有石墨烯PN结,所述石墨烯PN结两侧设有源、漏接触电极;

所述石墨烯PN结的P区或N区设有贯穿所述P区或N区并与所述石墨烯PN结的结区成45°夹角的栅极;

其中,所述源、漏接触电极与所述石墨烯PN结的结区平行。

8.根据权利要求7所述的石墨烯晶体管,其特征在于,所述栅极长度为30nm-1μm;所述源、漏接触电极厚度为200nm-500nm。

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