[发明专利]低接触电阻石墨烯装置集成

说明书

本发明涉及低接触电阻石墨烯装置集成。一种电子装置(100)具有带有一或多个石墨烯原子层的石墨烯层(106)，具有包含直接位于所述石墨烯层(106)上的掺杂碳的金属层(110)的低电阻触点。所述电子装置(100)是通过在所述电子装置(100)的衬底层(102)上形成掺杂碳的金属层(110)而形成。随后将所述掺杂碳的金属层(110)加热到一温度且随后进行冷却，在所述温度以上所述掺杂碳的金属层(110)中的碳(114)变得移动。所述掺杂碳的金属层(110)中的所述碳(114)在所述掺杂碳的金属层(110)下方并在所述衬底层(102)上方形成所述石墨烯层(106)。从接触区域以外的区域移除所述掺杂碳的金属层(110)，从而留下所述接触区域中的所述掺杂碳的金属层(110)以提供到所述石墨烯层(106)的接触层。

技术领域

本发明涉及电子装置的领域。更明确地说，本发明涉及电子装置中的石墨烯层。

背景技术

石墨烯具有对于电子装置的组件来说合意的性质，例如高电子迁移率、高电流载运 容量、高导热率及双极行为。石墨烯的成功集成需要以与使用常规材料及过程的替代结构相比具有竞争性的制作成本提供相对无缺陷的石墨烯层及到石墨烯层的低电阻触点 的过程。已花费许多努力来追求这些目标，但以商业上可行的方式将石墨烯集成于电子 装置中仍成问题。

发明内容

下文呈现简化发明内容，以便提供对本发明的一或多个方面的基本理解。此发明内 容并非本发明的扩展性概述，且既不打算识别本发明的关键或紧要元件，也不打算划定其范围。相反，本发明内容的主要目的为以简化形式呈现本发明的一些概念作为稍后所 呈现的更详细描述的前言。

一种形成包含具有低电阻触点的石墨烯层的电子装置的方法包含在所述电子装置 的衬底层上形成掺杂碳的金属层。随后将所述掺杂碳的金属层加热到一温度，在所述温度以上所述掺杂碳的金属层中的碳处于饱和浓度。随后将所述掺杂碳的金属层冷却以在所述掺杂碳的金属层的直接邻近于所述衬底层的底部表面处形成包含一或多个石墨烯 原子层的石墨烯层。从接触区域以外的区域移除所述掺杂碳的金属层，从而留下所述接 触区域中的所述掺杂碳的金属层以提供到所述石墨烯层的低电阻接触层。还揭示一种电 子装置，其包含具有带有掺杂碳的金属的接触层的石墨烯层。

附图说明

图1是具有石墨烯层及石墨烯层上的掺杂碳的金属接触层的实例性电子装置的横截 面。

图2A到2I是以实例性形成方法的连续阶段描绘的包含具有掺杂碳的金属接触层的 石墨烯层的电子装置的横截面。

图3A到3G是以另一实例性形成方法的连续阶段描绘的包含具有掺杂碳的金属接触层的石墨烯层的电子装置的横截面。

图4描绘形成掺杂碳的金属层的另一方法，其用于形成具有带有掺杂碳的接触层的 石墨烯层的电子装置的过程。

图5是具有石墨烯层及石墨烯层上的掺杂碳的金属接触层的另一实例性电子装置的 横截面。

具体实施方式

参考附图描述本发明。所述图未按比例绘制且仅经提供以图解说明本发明。下文参 考用于图解说明的实例性应用来描述本发明的数个方面。应理解，陈述众多特定细节、关系及方法以提供对本发明的理解。本发明不限于动作或事件的所图解说明次序，因为 一些动作可以不同次序发生及/或与其它动作或事件同时发生。此外，并非需要所有所图 解说明动作或事件来实施根据本发明的方法。

注意，可在本发明中使用例如顶部、底部、上方及下方等术语。这些术语不应解释为限制结构或元件的位置或定向，而是应用于提供结构或元件之间的空间关系。