[發明專利]硅基石墨烯場效應晶體管及其制作方法

無效

• 申請號: 201210033024.8
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN102569407A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 況維維;劉興舫;唐治;陳中
• 申請（專利權）人: 北京中瑞經緯科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/04
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 李娜

1.一種硅基石墨烯場效應晶體管，其特征在于，自下而上包括：柵電極、低阻硅層、柵極氧化物層以及石墨烯層，該晶體管的源區和漏區位于該石墨烯層中，溝道區位于源區和漏區之間。

2.根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于：所述低阻硅層由具有（111）或（100）或（110）晶面的硅襯底構成。

3.根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于：所述柵極電介質層由氧化所述低阻硅層的一部分而形成的二氧化硅層、淀積在所述低阻硅層上的二氧化硅層、或者淀積在所述低阻硅層上的高k電介質層構成。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的晶體管，其特征在于：所述石墨烯層由石墨烯二維晶體材料構成。

5.根據權利要求4所述的晶體管，其特征在于：所述石墨烯層由碳化硅膜熱分解而形成的石墨烯二維晶體材料構成。

6.根據權利要求5所述的晶體管，其特征在于：所述石墨烯二維晶體材料的層數由所述碳化硅膜的碳硅雙原子層數決定。

7.根據權利要求6所述的晶體管，其特征在于：所述碳化硅膜的厚度為1～100個碳硅雙原子層。

8.一種硅基石墨烯場效應晶體管的方法，包括如下步驟：

在低阻硅襯底的第一表面上形成柵極電介質層；

在所述柵極電介質層上形成碳化硅膜；

對所述碳化硅膜進行熱退火分解以形成石墨烯二維晶體材料層；

圖形化所述石墨烯二維晶體材料層以形成源區和漏區；以及

在所述低阻硅襯底的與所述第一表面相對的第二表面上形成柵電極。

9.如權利要求8所述的方法，其中所述低阻硅襯底的第一表面是（111）或（100）或（110）面。

10.如權利要求8或9所述的方法，其中所述碳化硅層的厚度是1-100個碳硅雙原子層的厚度。