[發明專利]一種二維材料超晶格器件及制作方法

在審

• 申請號: 202010422651.5
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111653613A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 盧年端;姜文峰;李泠;耿玓;王嘉瑋;李蒙蒙;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/15
• 分類號: H01L29/15;H01L29/267;H01L21/334
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

1.一種二維材料超晶格器件的制作方法，其特征在于，包括：

形成絕緣層襯底；

在所述絕緣層襯底上開設陣列槽；

形成二維材料異質結，所述二維材料異質結包括由下至上的第一二維材料層、第二二維材料層以及第三二維材料層；

將所述二維材料異質結轉移至所述絕緣層襯底的所述陣列槽上。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成絕緣層襯底，包括：

提供Si襯底；

在所述Si襯底上形成SiO₂絕緣層。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述陣列槽所在的區域面積大于或等于所述二維材料異質結底面的面積。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在將所述二維材料異質結轉移至所述絕緣層襯底的所述陣列槽上之后，還包括：

對所述二維材料異質結的邊緣區域進行刻蝕，露出所述二維材料異質結的所述第二二維材料層的邊緣；

在所述第二二維材料層的相對兩側邊緣分別形成源電極和漏電極；

在所述二維材料異質結的頂面形成柵電極。

5.一種二維材料超晶格器件，其特征在于，包括：

絕緣層襯底，所述絕緣層襯底上開設有陣列槽；

二維材料異質結，所述二維材料異質結位于所述陣列槽上，所述二維材料異質結包括由下至上的第一二維材料層、第二二維材料層、第三二維材料層。

6.如權利要求5所述的二維材料超晶格器件，其特征在于，還包括：

源電極和漏電極，分別位于所述二維材料異質結的兩側；

柵電極，位于所述二維材料異質結頂面。

7.如權利要求5所述的二維材料超晶格器件，其特征在于，所述絕緣層襯底包括：

Si襯底；

位于所述Si襯底上的SiO₂絕緣層。

8.如權利要求5所述的二維材料超晶格器件，其特征在于，所述陣列槽所在的區域面積大于或等于所述二維材料異質結底面的面積。

9.如權利要求5所述的二維材料超晶格器件，其特征在于，所述SiO₂絕緣層的厚度為100nm～500nm，所述陣列槽位于SiO₂絕緣層上，所述陣列槽中每個槽的深度為30nm～80nm。

10.如權利要求5所述的二維材料超晶格器件，其特征在于，所述第一二維材料層和所述第三二維材料層的材料相同，且均為氮化硼層；

所述第二二維材料層為如下任意一種：

石墨烯、二硫化鉬和黑磷。