[發(fā)明專利]一種基于二維半導(dǎo)體材料的突觸晶體管及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811267892.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN109473549A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊玉超;朱嘉迪;黃如
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/05
• 分類號(hào): H01L51/05;H01L51/30;H01L51/40
• 代理公司: 北京萬象新悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11360
• 代理人: 李稚婷

1.一種突觸晶體管，包括絕緣襯底和位于襯底上的溝道、源電極、漏電極和柵電極，其特征在于，所述溝道為二維半導(dǎo)體材料，源電極和漏電極分別位于溝道的兩端，并與溝道二維半導(dǎo)體材料形成歐姆接觸；所述柵電極與溝道材料、源電極和漏電極組成的電學(xué)互聯(lián)體系保持電子絕緣；在溝道區(qū)域與大部分柵電極上覆蓋有有機(jī)物電解質(zhì)，所述有機(jī)物電解質(zhì)包含對(duì)電子絕緣的有機(jī)物載體和可遷移的離子。

2.如權(quán)利要求1所述的突觸晶體管，其特征在于，所述二維半導(dǎo)體材料為半導(dǎo)體性石墨烯、過渡金屬硫族化合物或過渡金屬-磷-硫族化合物。

3.如權(quán)利要求2所述的突觸晶體管，其特征在于，所述二維半導(dǎo)體材料選自下列材料中的一種或多種：MoS₂、MoSe₂、WSe₂、WS₂、NiPS₃、NiPSe₃、FePS₃、FePSe₃、黑磷和半導(dǎo)體性石墨烯。

4.如權(quán)利要求1所述的突觸晶體管，其特征在于，所述二維半導(dǎo)體材料的厚度在100nm以下。

5.如權(quán)利要求1所述的突觸晶體管，其特征在于，所述有機(jī)物電解質(zhì)為有機(jī)物載體與金屬鹽的混合物。

6.如權(quán)利要求5所述的突觸晶體管，其特征在于，所述有機(jī)物載體為有機(jī)高分子聚合物。

7.如權(quán)利要求6所述的突觸晶體管，其特征在于，所述有機(jī)高分子聚合物為聚氧化乙烯或聚醚酰亞胺；所述金屬鹽選自下列化合物中的一種或多種：高氯酸鋰、高氯酸鈉、高氯酸鎂、高氯酸鉀、高氯酸銫、硫酸鋰、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銫和硫酸鎂。

8.如權(quán)利要求5所述的突觸晶體管，其特征在于，在所述有機(jī)物電解質(zhì)中，有機(jī)物載體與金屬鹽的質(zhì)量比大于1:1。

9.權(quán)利要求1～8任一所述突觸晶體管的制備方法，包括以下步驟：

1)將二維半導(dǎo)體材料薄片轉(zhuǎn)移至絕緣襯底上表面；

2)光刻定義源、漏、柵電極圖形；

3)淀積電極金屬，剝離形成源、漏、柵電極，去除光刻膠；

4)使有機(jī)物電解質(zhì)覆蓋溝道區(qū)域和大部分柵電極區(qū)域。

10.如權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，步驟4)先將有機(jī)物電解質(zhì)的成分溶解于溶劑中，在溝道和柵極上方形成有機(jī)物電解質(zhì)區(qū)域，覆蓋住溝道區(qū)域和大部分柵電極區(qū)域，然后通過蒸發(fā)除去溶劑，使有機(jī)物電解質(zhì)凝固。