[發(fā)明專利]一種層狀二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710414257.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN107221564A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江潮;董驥;王嘉瑋;劉風(fēng)景
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家納米科學(xué)中心
• 主分類號(hào): H01L29/786
• 分類號(hào): H01L29/786;G01N27/414
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩

1.一種層狀二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，在所述層狀二硫化鉬表面覆蓋F4-TCNQ分子層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述F4-TCNQ層的厚度為5-20nm，優(yōu)選為6-15nm，進(jìn)一步優(yōu)選為10nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述層狀二硫化鉬層的厚度為0.6-20nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述層狀二硫化鉬上使用真空蒸鍍來覆蓋F4-TCNQ分子層；優(yōu)選地是，真空蒸鍍的工作參數(shù)為：真空度為1×10^-5Pa-9×10^-5Pa，真空蒸鍍的速度為0.05-0.3nm/s；進(jìn)一步優(yōu)選地是，真空度為2×10^-5Pa-5×10^-5Pa；真空蒸鍍的速度為0.1-0.2nm/s。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的層狀二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管還包括自下而上依次有柵極、二氧化硅層、二硫化鉬層以及覆蓋于所述二硫化鉬表面的金屬源極和漏極。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的層狀二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述二氧化硅層為在其表面熱氧化形成有200-300nm厚SiO₂的Si襯底。

7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述層狀二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，包括：

1)應(yīng)用機(jī)械剝離法制備層狀二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管；

2)在所述二硫化鉬表面真空蒸鍍F4-TCNQ層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟1)具體為：

通過機(jī)械剝離法在含有柵極的二氧化硅層上獲得二硫化鉬層，利用電子束曝光制備電極圖案，在1×10^-5Pa-5×10^-5Pa下，以0.005nm/s-0.05nm/s的速度真空蒸鍍Au/Cr，得到所述二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，Au/Cr的厚度為30-50nm/6-10nm。

10.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述層狀二硫化鉬場(chǎng)效應(yīng)晶體管或權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的制備方法在制備低柵壓NH₃傳感器中的應(yīng)用。