[發明專利]一種提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法

有效

• 申請號: 201310414069.4
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103456604A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 史敬元;金智;麻芃;張大勇;彭松昂
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法，其特征在于，該方法是利用硅烷偶聯劑有機膜層來鈍化和修飾碳基半導體器件襯底表面，具體包括以下步驟:

步驟1:將清洗后的襯底放入烘箱內120℃干燥處理20分鐘;

步驟2:配制硅烷偶聯劑溶液，利用有機溶劑溶解并稀釋硅烷偶聯劑，將要處理襯底浸入稀釋液中;

步驟3:在氮氣或者空氣環境下，將浸潤后的襯底加熱至100℃～150℃，使硅烷偶聯劑單體于襯底表面發生脫水縮合反應生成聚合體，從而在襯底表面形成硅烷偶聯劑有機膜層。

2.根據權利要求1所述的提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法，其特征在于，步驟2中所述溶解并稀釋硅烷偶聯劑的有機溶劑，對硅烷偶聯劑有稀釋作用，且不發生反應;所述硅烷偶聯劑與其稀釋液的配比為體積比1:400-1:50，襯底浸入稀釋液中的時間為1-10分鐘。

3.根據權利要求2所述的提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法，其特征在于，所述溶解并稀釋硅烷偶聯劑的有機溶劑包括:甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、丙酮、丁酮、各種醇類或醇與水的混合溶液。

4.根據權利要求1所述的提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法，其特征在于，步驟2中所述的硅烷偶聯劑是單一硅烷偶聯劑，或者是兩種或多種含有不同功能基團硅烷偶聯劑的混合體。

5.根據權利要求4所述的提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法，其特征在于，所述的硅烷偶聯劑包括含有多種功能基團的甲氧基或乙氧基硅烷。

6.根據權利要求5所述的提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法，其特征在于，所述的多種功能基團為氨基、乙烯基、苯基、環氧基、氟基、氯基或硝基。

7.根據權利要求1所述的提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法，其特征在于，步驟3中所述加熱的溫度越低，需要加熱的時間就越長，加熱的溫度越高，需要加熱的時間就越短。

8.根據權利要求7所述的提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法，其特征在于，加熱溫度大于或者等于100℃且小于150℃時，在該加熱溫度處恒溫保持20分鐘～40分鐘后，再自然冷卻至常溫。

9.根據權利要求1所述的提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法，其特征在于，步驟3中所述硅烷偶聯劑脫水縮合后在襯底表面形成的硅烷偶聯劑有機膜層為單分子層，厚度為3nm。

10.根據權利要求1所述的提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法，其特征在于，步驟3中所述對硅烷偶聯劑加熱脫水縮合，采用熱板加熱、烘箱加熱或管式爐加熱，加熱溫度在100-150攝氏度，脫水縮合時間在10-40分鐘。

11.根據權利要求1所述的提高碳基半導體器件遷移率的襯底處理方法，其特征在于，步驟3中所述在襯底表面形成硅烷偶聯劑有機膜層之后，還包括:再將石墨烯薄膜或碳納米管轉移到襯底表面。