[發明專利]用于提供針對石墨烯的電連接的方法和裝置

無效

• 申請號: 201080016809.3
• 申請日: 2010-03-22
• 公開（公告）號: CN102396084A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: S·M·哈克;R·萊赫蒂涅米;A·凱爾凱寧;L·萊希納;P·哈科寧
• 申請（專利權）人: 諾基亞公司
• 主分類號: H01L51/00
• 分類號: H01L51/00;H01L21/02;B82B3/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張靜美;楊曉光

技術領域

本發明的實施例涉及一種方法和裝置。更具體地，本發明的實施例涉及一種用于提供針對石墨烯層(graphene?layer)的一部分的電連接的方法和裝置。

背景技術

石墨烯是被密集地填塞在蜂巢晶格中的碳原子的平面薄片。圖1示意性地圖示了在石墨烯層1內的碳原子的布置。

圖1中圖示的石墨烯層1僅包括單層碳原子。其它石墨烯層可以包括多個重疊的碳原子層。石墨烯層的物理屬性可以取決于重疊的碳原子層的數目。隨著原子層的數目增加，石墨烯的物理屬性可能變得不那么清晰易辨。對于包括高達五個原子層的石墨烯來說，物理屬性可能是最為清晰易辨的。如果材料包括超過大約二十個原子層，那么該材料可能不再被考慮成是石墨烯而是石墨。

石墨烯已經被示出展現了諸如以下物理屬性：具有彈道轉移(ballistic?transport)的高電荷載體移動性、高電流密度和高導熱性。這些屬性可以使得石墨烯能夠被用于微電子或毫微電子器件中。

為了使得石墨烯能夠被用于微電子或毫微電子器件中，有必要準備石墨烯的適當部分并且使得能夠針對該石墨烯部分實現可靠的電連接。

發明內容

根據本發明的各種而不一定是所有實施例，提供了一種方法，其包括：在石墨烯層中形成凹部(recess)，其中，所述凹部在所述石墨烯層的第一部分和所述石墨烯層的第二部分之間創建了邊界；在所述凹部內沉積電絕緣材料；以及在所述絕緣材料上沉積電傳導材料。

在本發明的一些實施例中，所述方法可以包括：使得能夠針對所述石墨烯層的第一部分實現電連接。

在本發明的一些實施例中，所述凹部可以將所述石墨烯層的第一部分與所述石墨烯層的第二部分相分離。

在本發明的一些實施例中，所述方法還可以包括：使用聚焦離子束(focussed?ion?beam)來形成所述凹部。在本發明的一些實施例中，所述方法還可以包括：使用聚焦離子束在所述凹部內沉積所述電絕緣材料。在本發明的一些實施例中，所述方法還可以包括：使用聚焦離子束來沉積所述電傳導材料。

在本發明的一些實施例中，所述凹部可以圍繞所述石墨烯層的第一部分。

在本發明的一些實施例中，所述絕緣材料可以包括氧化物。所述絕緣材料可以包括二氧化硅。在本發明的其它實施例中，所述絕緣材料可以包括具有高介電常數的介電材料。

在本發明的一些實施例中，所述電傳導材料可以包括鉻合金。在本發明的其它實施例中，所述電傳導材料可以包括金屬，諸如鉑、金、鎢或鈀。

在本發明的一些實施例中，所述方法可以進一步包括：沉積接觸部分，其中，所述接觸部分可以提供在所述石墨烯層的第一部分與所述電傳導材料之間的電連接。所述接觸部分可以包括與所述電傳導材料不同的材料。所述接觸部分可以包括鈀。在本發明的一些實施例中，所述接觸部分可以包括鉑、金、鎢或者適合在微電子或毫微電子器件中使用的任何金屬。

根據本發明的各種而不一定是所有實施例，提供了一種裝置，其包括：石墨烯層，所述石墨烯層包括第一部分和第二部分，其中，凹部在所述第一部分和所述第二部分之間創建了邊界；在所述凹部內的電絕緣材料；以及在所述絕緣材料上的電傳導材料。

在本發明的一些實施例中，所述電傳導材料可以使得能夠針對所述石墨烯層的所述第一部分實現電連接。

在本發明的一些實施例中，所述第一部分是通過所述凹部而與所述第二部分相分離的。

在本發明的一些實施例中，可以使用聚焦離子束來形成所述凹部。在本發明的一些實施例中，可以使用聚焦離子束來將所述電絕緣材料沉積在所述凹部內。在本發明的一些實施例中，可以使用聚焦離子束來沉積所述電傳導材料。

在本發明的一些實施例中，所述凹部可以圍繞所述石墨烯層的所述第一部分。

在本發明的一些實施例中，所述絕緣材料可以包括氧化物。所述絕緣材料可以包括二氧化硅。在本發明的其它實施例中，所述絕緣材料可以包括具有高介電常數的介電材料。

在本發明的一些實施例中，所述電傳導材料可以包括鉻合金。在本發明的其它實施例中，所述電傳導材料可以包括金屬，諸如鉑、金、鎢或鈀。

在本發明的一些實施例中，所述裝置可以進一步包括接觸部分，所述接觸部分被配置以便提供在所述石墨烯層的所述第一部分與所述電傳導材料之間的電連接。所述接觸部分可以包括與所述電傳導材料不同的材料。所述接觸部分可以包括鈀。在本發明的一些實施例中，所述接觸部分可以包括鉑、金、鎢或者適合在微電子或毫微電子器件中使用的任何金屬。

所述裝置可以用于在微電子或毫微電子器件中使用。