[發明專利]石墨烯器件的制作方法

有效

• 申請號: 201310713413.X
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103646855A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 王浩敏;謝紅;孫秋娟;王慧山;吳天如;謝曉明;江綿恒
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L21/04
• 分類號: H01L21/04
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種石墨烯器件的制作方法，其特征在于，所述石墨烯器件的制作方法至少包括：

提供第一襯底；

在所述第一襯底上形成PVA層；

在所述PVA層上形成PMMA層；

在所述PMMA層上形成石墨烯器件；

將所述第一襯底、所述PVA層、所述PMMA層和所述石墨烯器件放入去離子水中，以溶解所述PVA層，使得所述PMMA層和所述石墨烯器件與所述第一襯底脫離；

將所述PMMA層和所述石墨烯器件轉移第二襯底上。

2.根據權利要求1所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：在所述PMMA層上形成石墨烯器件的步驟包括：

在所述PMMA層上形成石墨烯層；

利用沉積工藝在所述石墨烯層上形成第一金屬層；

利用光刻工藝和濕法刻蝕工藝將所述第一金屬層形成所述石墨烯器件的源極和漏極；

在所述石墨烯層、所述源極和所述漏極上形成柵介質層；

利用沉積工藝在所述柵介質層上形成第二金屬層；

利用光刻工藝和濕法刻蝕工藝將所述第二金屬層形成金屬頂柵電極，所述金屬頂柵電極位于所述源極和所述漏極之間的柵介質層上；

利用光刻工藝和濕法刻蝕工藝去除所述源極和所述漏極上方的所述柵介質層，以暴露出所述源極和所述漏極。

3.根據權利要求2所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：所述形成石墨烯層的方法為機械剝離法。

4.根據權利要求1所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：所述第一金屬層為Au，厚度為50nm～100nm，形成工藝為電子束蒸發。

5.根據權利要求4所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：在所述利用光刻工藝和濕法刻蝕工藝將所述第一金屬層形成所述石墨烯器件的源極和漏極的步驟中，利用K₂和I₂的混合溶液刻蝕所述第一金屬層。

6.根據權利要求2所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：所述柵介質層為高K介質材料，厚度為10nm～30nm。

7.根據權利要求2所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：所述柵介質層為Al₂O₃，形成工藝為原子層沉積，進行所述原子層沉積時，設置反應溫度為150℃。

8.根據權利要求2所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：所述第二金屬層為銅，厚度為形成工藝為電子束蒸發。

9.根據權利要求8所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：所述利用光刻工藝和濕法刻蝕工藝將所述第二金屬層形成金屬頂柵電極的步驟中，利用所述六水合氯化鐵溶液刻蝕所述第二金屬層。

10.根據權利要求1所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：所述第一襯底為硅襯底。

11.根據權利要求1所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：所述第二襯底為有機襯底、藍寶石襯底、玻璃襯底、GaN襯底、AlN襯底、塑料襯底或金屬襯底。

12.根據權利要求1所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：所述第二襯底為聚酰亞胺襯底。

13.根據權利要求1所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：將所述PMMA層和所述石墨烯器件轉移第二襯底上之后，還包括進行將所述PMMA層、所述石墨烯器件、第二襯底所述在70℃下烘烤10min的步驟。

14.根據權利要求1所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：所述PVA層的厚度為80nm～120nm。

15.根據權利要求1所述的石墨烯器件的制作方法，其特征在于：所述PMMA層的厚度為180nm～250nm。