[發(fā)明專利]石墨烯量子電容測試器件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210331552.1
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN102981060A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖柯;吳華強(qiáng);呂宏鳴;錢鶴;伍曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R27/26
• 分類號(hào): G01R27/26
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務(wù)所 11353
• 代理人: 雷志剛;潘士霖

1.一種石墨烯量子電容測試器件，其特征在于，包括：

襯底

所述襯底上形成有柵電極引線圖形、源電極引線圖形和漏電極引線圖形；

所述襯底上還形成有柵電極圖形、源電極圖形和漏電極圖形，分別與所述柵電極引線圖形、源電極引線圖形和漏電極引線圖形相接觸；

所述柵電極圖形上形成有柵介質(zhì)層圖形；

所述柵介質(zhì)層圖形、源電極圖形和漏電極圖形上形成有石墨烯層圖形；以及

所述石墨烯層圖形上對(duì)應(yīng)所述源電極圖形和漏電極圖形分別形成有歐姆接觸層圖形。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯電子器件，其特征在于，所述柵介質(zhì)層圖形中柵介質(zhì)層的等效氧化層厚度小于2納米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯電子器件，其特征在于，所述柵電極圖形、源電極圖形和漏電極圖形的材料為鈦或者鈦與氮化鈦的合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的石墨烯電子器件，其特征在于，所述柵介質(zhì)層圖形中柵介質(zhì)層的材料為鈦氧化物、釔氧化物、鑭氧化物、鉿氧化物或氮氧化鉿硅。

5.一種石墨烯量子電容器件的制備方法，其特征在于，包括：

引線圖形形成步驟：在襯底上形成柵電極引線圖形、源電極引線圖形和漏電極引線圖形；

電極圖形形成步驟：在所述襯底上形成柵電極圖形、源電極圖形和漏電極圖形，所述柵電極圖形、源電極圖形和漏電極圖形柵電極引線圖形、源電極引線圖形和漏電極引線圖形接觸；

柵介質(zhì)層圖形形成步驟：在所述柵電極圖形上形成柵介質(zhì)層圖形；

石墨烯層圖形形成步驟：在所述柵介質(zhì)層圖形、源電極圖形和漏電極圖形上形成石墨烯層圖形；以及

歐姆接觸層圖形形成步驟：在所述石墨烯層圖形上對(duì)應(yīng)所述源電極圖形和漏電極圖形分別形成歐姆接觸層圖形。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨烯量子電容器件的制備方法，其特征在于，所述引線圖形形成步驟包括：

在所述襯底上濺射引線金屬層；

在所述引線金屬層上沉積抗反射層；以及

對(duì)具有抗反射層的引線金屬層進(jìn)行光刻及刻蝕以形成所述柵電極引線圖形、源電極引線圖形和漏電極引線圖形。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的石墨烯量子電容器件的制備方法，其特征在于，電極圖形形成步驟中包括：

在形成所述柵電極引線圖形、源電極引線圖形和漏電極引線圖形的器件的表面濺射電極金屬層；

對(duì)所述電極金屬層進(jìn)行光刻及刻蝕，以在所述襯底上同時(shí)形成所述柵電極圖形、源電極圖形和漏電極圖形。

8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的石墨烯量子電容器件的制備方法，其特征在于，所述柵介質(zhì)層圖形形成步驟包括：

在形成所述柵電極圖形、源電極圖形和漏電極圖形的器件的表面形成介質(zhì)層；

對(duì)所述介質(zhì)層進(jìn)行光刻及刻蝕以去除所述源電極圖形和漏電極圖形上的介質(zhì)層，形成所述柵介質(zhì)層圖形。

9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的石墨烯量子電容器件的制備方法，其特征在于，所述石墨烯層圖形形成步驟包括：

在形成所述柵介質(zhì)層圖形的器件的表面形成石墨烯層；

將形成所述石墨烯層之后的器件放置到一密封容器中，對(duì)所述密封容器抽真空至預(yù)定真空度，在預(yù)定時(shí)長之后將其從所述密封容器中取出；

對(duì)所述石墨烯層進(jìn)行接觸式光刻以在所述石墨烯層上定義石墨烯層圖形；

對(duì)所述石墨烯層進(jìn)行氧等離子刻蝕以去除所述石墨烯層的石墨烯形層圖形外的部分，形成所述石墨烯層圖形。