[發明專利]納米異質結構及納米晶體管的制備方法

有效

• 申請號: 201610502945.2
• 申請日: 2016-07-01
• 公開（公告）號: CN107564948B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 張金;魏洋;姜開利;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;B81C1/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種納米異質結構的制備方法，其包括以下步驟：

S1：提供一支撐結構，在所述支撐結構上形成一第一碳納米管層，該第一碳納米管層包括多個第一碳納米管；

S2：制備一半導體層，將所述半導體層覆蓋在所述第一碳納米管層上，所述半導體層的制備方法包括：提供一半導體層晶體，通過膠帶多次對撕的方法對撕該半導體晶體，使半導體層的厚度越來越薄，直到在膠帶上形成一二維的半導體層，然后將該二維的半導體層設置于第一碳納米管層的表面，除去膠帶；

S3：覆蓋一第二碳納米管層于所述半導體層上，該第二碳納米管層包括多個第二碳納米管，其中至少一個第二碳納米管的延伸方向與所述第一碳納米管的延伸方向相互交叉；

S4：找出一組相互交叉的第一碳納米管和第二碳納米管，標識該組第一碳納米管和第二碳納米管，將其余的第一碳納米管和第二碳納米管去除；以及

S5：將上述結構進行退火處理。

2.如權利要求1所述的納米異質結構的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中第一碳納米管層通過轉移方法轉形成于支撐結構上，具體包括以下步驟：

S11：在一基底上生長一第一碳納米管層，該第一碳納米管層包括多個相互平行的碳納米管；

S12：涂覆一過渡層于上述第一碳納米管層的表面；

S13：將涂覆有過渡層的第一碳納米管層以及基底放入一堿性溶液中加熱至70～90攝氏度，使過渡層和第一碳納米管層與基底分離；以及

S14：將粘有第一碳納米管層的過渡層鋪設于支撐結構上，除去過渡層，使第一碳納米管層形成于支撐結構的表面。

3.如權利要求2所述的納米異質結構的制備方法，其特征在于，在步驟S3中，所述第二碳納米管層通過轉移方法覆蓋于半導體層上。

4.如權利要求2所述的納米異質結構的制備方法，其特征在于，所述過渡層材料為PMMA。

5.如權利要求1所述的納米異質結構的制備方法，其特征在于，所述支撐結構為一雙層結構，下層為導電材料，上層為絕緣材料。

6.如權利要求1所述的納米異質結構的制備方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：在掃描電鏡輔助下選取一組相互交叉的第一碳納米管和第二碳納米管，并標識該組第一碳納米管和第二碳納米管的坐標位置；用電子束曝光的方法將該組第一碳納米管和第二碳納米管保護，其它第一碳納米管和第二碳納米管露出，采用等離子體刻蝕的方法將其它第一碳納米管和第二碳納米管刻蝕掉。

7.如權利要求1所述的納米異質結構的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中，退火步驟在真空環境下進行，退火溫度為300～400攝氏度。

8.一種納米晶體管的制備方法，其包括以下步驟：

M1：提供一支撐結構，在所述支撐結構上形成一第一碳納米管層，該第一碳納米管層包括多個第一碳納米管；

M2：制備一半導體層，將該半導體層覆蓋在所述第一碳納米管層上，所述半導體層的制備方法包括：提供一半導體層晶體，通過膠帶多次對撕的方法對撕該半導體晶體，使半導體層的厚度越來越薄，直到在膠帶上形成一二維的半導體層，然后將該二維的半導體層設置于第一碳納米管層的表面，除去膠帶；

M3：覆蓋一第二碳納米管層于所述半導體層上，該第二碳納米管層包括多個第二碳納米管，其中至少一個第二碳納米管的延伸方向與所述第一碳納米管的延伸方向相互交叉；

M4：找出一組相互交叉的第一碳納米管和第二碳納米管，標識該組第一碳納米管和第二碳納米管，分別設置電極與第一碳納米管和第二碳納米管接觸，然后將其余的第一碳納米管和第二碳納米管去除；以及

M5：將上述結構進行退火處理。

9.如權利要求8所述的納米晶體管的制備方法，其特征在于，步驟M4具體包括：在掃描電鏡輔助下選取組相互交叉的第一碳納米管和第二碳納米管，并標識該組第一碳納米管和第二碳納米管的坐標位置；用電子束曝光的方法在第一碳納米管的一端形成一第一電極，在第二碳納米管的一端形成一第二電極，然后將形成有第一電極的第一碳納米管和形成有第二電極的第二碳納米管保護，其它第一碳納米管和第二碳納米管露出，采用等離子體刻蝕的方法將其它第一碳納米管和第二碳納米管刻蝕掉。