[發明專利]一種光電突觸器件的制備及調制方法

有效

• 申請號: 202010038435.0
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111192938B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 魯統部;王靜靜;陳旭東;張志成
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/028;H01L31/113;G06N3/067
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 何文聰

1.一種光電突觸器件的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

確定所述光電突觸器件的場效應晶體管結構為背柵結構，在柵極上表面的二氧化硅層作為介電層；在所述介電層上表面的一端制備源電極，在所述介電層上表面的另一端制備漏電極；在源電極和漏電極上方轉移石墨烯薄膜；將石墨烯薄膜加工成導電溝道；在加工成導電溝道后的石墨烯薄膜表面制備石墨炔薄膜，得到場效應晶體管結構的光電突觸器件；

確定所述光電突觸器件的場效應晶體管結構為頂柵結構，在基底上的一端制備源電極，在基底的另一端制備漏電極；在源電極和漏電極上方轉移石墨烯薄膜；將石墨烯薄膜加工成導電溝道；在加工成導電溝道后的石墨烯薄膜表面制備石墨炔薄膜，得到石墨炔與石墨烯的垂直異質結；在所述垂直異質結表面制備介電層；在所述導電溝道上制備柵極，得到場效應晶體管結構的光電突觸器件；

其中，所述在加工成導電溝道后的石墨烯薄膜表面制備石墨炔薄膜，其具體為：

通過溶液相范德華外延法在石墨烯表面合成石墨炔薄膜；或者通過轉移方法將通過溶液偶聯反應合成的石墨炔薄膜轉移至石墨烯表面。

2.根據權利要求1所述的一種光電突觸器件的制備方法，其特征在于：所述在源電極和漏電極上方轉移石墨烯薄膜，其具體為：

將采用化學氣相沉積方法或者機械剝離石墨方法制備得到的石墨烯薄膜轉移至源電極和漏電極上方。

3.根據權利要求2所述的一種光電突觸器件的制備方法，其特征在于：所述石墨烯薄膜為單層或者多層薄膜。

4.根據權利要求1所述的一種光電突觸器件的制備方法，其特征在于：所述將石墨烯薄膜加工成導電溝道，其具體為：

采用標準光刻工藝和氧等離子體刻蝕將石墨烯薄膜加工成導電溝道。

5.根據權利要求1所述的一種光電突觸器件的制備方法，其特征在于：所述柵極的材料為導電性材料，所述介電層的材料為絕緣材料。

6.根據權利要求1所述的一種光電突觸器件的制備方法，其特征在于：所述源電極和漏電極為Cr/Au電極。

7.一種光電突觸器件的調制方法，其特征在于：包括以下步驟：

在光電突觸器件的源電極和漏電極之間施加第一偏壓，在光電突觸器件的柵極和源電極之間施加第一柵壓，接著對光電突觸器件施加光脈沖刺激；

當光電突觸器件實現長時程塑性后，在光電突觸器件的柵極和源電極之間施加第二柵壓，在光電突觸器件的源電極和漏電極之間施加第二偏壓；

所述光電突觸器件為通過權利要求1-6任一項所述的一種光電突觸器件的制備方法制備得到。

8.根據權利要求7 所述的一種光電突觸器件的調制方法，其特征在于：所述光脈沖刺激的光源為波長為300nm-1000nm的LED光源或者激光光源，所述第一偏壓和所述第二偏壓的大小均為0.01V-1V。