[发明专利]底栅底接触结构器件及其制备方法

权利要求书

1.一种全共价键连接全还原氧化石墨烯场效应晶体管，其特征在于，包括：带有SiO₂层的硅片、RGO层、semi-RGO层，所述SiO₂层负载在作为栅极的所述硅片(Si)上，所述RGO层为多对，每对RGO层为2个且分别作为所述全共价键连接全还原氧化石墨烯场效应晶体管上一FET的源电极和漏电极，2个所述RGO层相互平行并负载在所述SiO₂层上，所述semi-RGO层负载在所述RGO层和该RGO层四周的SiO₂层上并作为半导体层。

2.根据权利要求1所述的全共价键连接全还原氧化石墨烯场效应晶体管，其特征在于，所述SiO₂层的厚度为300～500nm；

所述semi-RGO层的厚度为2～15nm；

所述RGO层的厚度为2～15nm；

所述硅片的厚度为400～500μm。

3.如权利要求1或2所述全共价键连接全还原氧化石墨烯场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在氧气环境下，用等离子体对带有SiO₂层的硅片处理5～25min；

步骤2，第一次制备GO层：在步骤1所得硅片上重复制备GO单层的方法2～11次，用于在该SiO₂层上形成由多层GO单层组成的GO层；

步骤3，在还原气氛条件下，将步骤2所得硅片于180～500℃保温8～15h，得到负载有RGO层的硅片；

步骤4，在步骤3所得负载有RGO层的硅片上粘贴掩膜版，再蒸镀厚度为20～90nm的铝膜，蒸镀后取下所述掩膜版，再在氧气环境下，采用等离子体处理硅片5～30min，用于去除未被铝膜覆盖的RGO层以形成漏电极和源电极；将所述硅片浸泡到30～100℃的稀硝酸水溶液中30～60min，取出硅片后清洗所述硅片；

步骤5，第二次制备GO层：在步骤4所得硅片上重复制备GO单层的方法2～11次，以在RGO层和该RGO层四周的SiO₂层上形成由多层GO单层组成的GO层；

步骤6，在还原气氛条件下，将步骤5所得硅片于80～160℃保温4～8h，以使步骤5所得GO层形成semi-RGO层；

其中，制备GO单层的方法：将硅片放入硅烷偶联剂溶液中浸泡10～120min，取出硅片进行第一清洗；对第一清洗后的硅片的表面进行室温干燥，将室温干燥后的硅片置于GO溶液中浸泡10～120min，取出硅片进行第二清洗。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，将硅片放置于管式炉中于180～500℃保温8～15h，管式炉的升温速度为1～10℃/min；

在所述步骤3中，步骤3所得硅片的SiO₂层上负载的RGO层为一整片；

在所述步骤4中，所述掩膜版的W/L为8；

在所述步骤4中，所述稀硝酸水溶液中稀硝酸的体积分数为10～20％，用于去除铝膜；

在所述步骤6中，将硅片放置于管式炉中于80～160℃保温4～8h，管式炉的升温速度为1～10℃/min。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一清洗的次数为3～10次，每次第一清洗的方法为：将硅片放入水中洗涤一次，洗涤后再将硅片浸入水中超声5～20min；

所述第二清洗的次数为4～11次，每次第二清洗的方法为：将硅片放入水中洗涤一次，洗涤后再将硅片浸入水中超声5～30min。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氧气环境为通过通入20～30sccm的氧气气流实现，用等离子体对硅片处理时的rf功率为60～200W。