[发明专利]基于柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器及其制备工艺

摘要

本发明涉及一种基于柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器及其制备工艺，属于通信电子元器件技术领域。该工艺是在柔性基板上蚀刻所需栅电极形状，在其表面蒸发金属层，在柔性基板上沉积二氧化硅；再转移石墨烯于栅电极正上方，并在其上旋涂光刻胶；在石墨烯沟道上蒸发钛、铂和金作为源电极和漏电极；最后用光刻胶覆盖整个器件，处理后即得柔性基板的石墨烯高频高Q纳机电谐振器。本发明的石墨烯高频高Q纳机电谐振器结构依次层叠为柔性基板，介质层，栅电极，石墨烯梁，石墨烯梁两侧的源电极和漏电极。本发明的谐振器为具有高频率、高品质因素、轻薄柔软及抗震性的微波器件；且具有廉价特点。

主权项

一种基于柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器的制备工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：步骤1：在柔性基板（1）上旋涂光刻胶，利用电子束在柔性基板（1）上蚀刻出所需的栅极金属电极（4）形状；步骤2：利用蒸发法在步骤1的柔性基板（1）表面蒸发一层金属钛和一层金‑铂合金，然后除去多余的光刻胶及其上面附着的金属,只剩下柔性基板（1）上已构型的栅极金属电极（4）；步骤3：在步骤2柔性基板（1）上用等离子体增强化学气相沉积法沉积一层二氧化硅介质层（2），并将所述栅极金属电极（4）埋在二氧化硅介质层（2）中；步骤4：在已制作好的石墨烯晶圆上旋涂上光刻胶，再把石墨烯晶圆放入硝酸铁溶液中刻蚀铜，刻蚀完毕后沾有石墨烯的光刻胶将浮于硝酸铁液体表面，此时用玻璃把光刻胶从硝酸铁溶液里面转移到清水里面清洗干净；步骤5：转移石墨烯，利用步骤3中制作好的柔性基板（1）将步骤4所述光刻胶从水里捞起，并在显微镜下利用玻璃针挪动光刻胶和石墨烯，直到石墨烯位于栅极金属电极（4）正上方为止，至此石墨烯转移完毕；步骤6：将步骤5的柔性基板（1）晾干，用电子束蚀刻光刻胶，留下栅极金属电极（4）上方的光刻胶和石墨烯，其他地方暴露出的石墨烯用氧化蚀刻法蚀刻掉；步骤7：在步骤3所述二氧化硅介质层（2）上，且平行与栅极金属电极（4）相距500nm～2000nm的距离，用电子束光刻剥离技术在其上依次蒸发一层钛、一层铂和一层金作为源极金属电极（5）和漏极金属电极（6）；步骤8：用光刻胶覆盖上述制备的整个器件，光刻暴露出步骤6中留下的石墨烯，用氢氟酸腐蚀石墨烯下方的二氧化硅介质层（2），直达栅极金属电极（4）所在柔性基板（1）的位置，形成石墨烯沟道，使石墨烯悬挂于栅极金属电极（4）上方，成为石墨烯梁（3），至此即制得基于柔性基板的石墨烯高频纳机电谐振器。