[发明专利]一种电荷俘获型的二维水平同质结整流器及制备方法

权利要求书

1.一种电荷俘获型的二维水平同质结整流器，其特征在于，所述整流器通过对二维二硒化钨同时进行n型掺杂和p型掺杂，使所述二维二硒化钨在水平方向形成p-n同质结，从而使其输出电流随着输入漏源电压的正负分别呈现高电平和低电平，实现整流器功能。

2.根据权利要求1所述的电荷俘获型的二维水平同质结整流器，其特征在于，所述整流器包括所述二维二硒化钨、石墨炔薄膜、绝缘层和硅栅电极；

所述硅栅电极位于底部；所述绝缘层铺设于所述硅栅电极上，所述石墨炔薄膜铺设于所述绝缘层上；所述二维二硒化钨铺设于所述石墨炔薄膜和所述绝缘层上；

所述硅栅电极用于施加正向栅电场；在所述正向栅电场作用下，所述石墨炔薄膜与对应位置的所述二维二硒化钨产生p型掺杂，所述绝缘层与对应位置的所述二维二硒化钨产生n型掺杂，使得所述二维二硒化钨在水平方向形成p-n同质结。

3.根据权利要求2所述的电荷俘获型的二维水平同质结整流器，其特征在于，所述整流器还包括源电极金属层和漏电极金属层，所述源电极金属层和所述漏电极金属层分设在所述二维二硒化钨的两端。

4.根据权利要求2所述的电荷俘获型的二维水平同质结整流器，其特征在于，所述二维二硒化钨的厚度为5~10nm。

5.根据权利要求2所述的电荷俘获型的二维水平同质结整流器，其特征在于，所述的石墨炔薄膜的厚度为10~15nm。

6.根据权利要求2所述的电荷俘获型的二维水平同质结整流器，其特征在于，所述绝缘层为SiO₂绝缘层、HfO₂绝缘层或HfZrO绝缘层。

7.根据权利要求3所述的电荷俘获型的二维水平同质结整流器，其特征在于，所述源电极金属层和所述漏电极金属层的厚度均为60~80nm。

8.一种权利要求1-7任一所述电荷俘获型的二维水平同质结整流器的制备方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：

S1.制备绝缘层和硅栅电极的组合体，然后对组合体进行超声清洗并干燥；

S2.通过图案化转移的方法在所述绝缘层上将石墨炔薄膜转移到预定位置；

S3.采用精确转移技术将二维二硒化钨的一端从绝缘层上转移到石墨炔薄膜的位置上，实现石墨炔-二维二硒化钨异质结的制备；

S4.在二维二硒化钨上制备源电极金属层和漏电极金属层。

9.根据权利要求8所述的电荷俘获型的二维水平同质结整流器的制备方法，其特征在于，步骤S3完成后进行高真空退火处理。

10.根据权利要求9所述的电荷俘获型的二维水平同质结整流器的制备方法，其特征在于，高真空退火处理的真空度为10^-5mbar，处理温度为100~180℃，退火时间为2~5小时。