[發明專利]基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管及其制備方法和光電探測器

在審

• 申請號: 202110753627.4
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113437155A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 肖靜;李紅衛
• 申請（專利權）人: 泰山學院
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336;H01L31/112
• 代理公司: 廣州專才專利代理事務所(普通合伙) 44679
• 代理人: 林玲

1.一種基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管，其特征在于，包括源極、漏極、柵極、介電層、二維黑砷磷層和金屬相材料層；

所述介電層設于柵極上，所述二維黑砷磷層和金屬相材料層均設于介電層上，且所述二維黑砷磷層與金屬相材料層連接，所述源極及漏極均設于二維黑砷磷層或者金屬相材料層上，且所述二維黑砷磷層未被源極或者漏極完全覆蓋；

所述源極與漏極之間通過二維黑砷磷層以及金屬相材料層連接。

2.如權利要求1所述的基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管，其特征在于，所述金屬相材料為金屬相碲化鉬或者金屬相硒化鈦。

3.如權利要求1所述的基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管，其特征在于，所述源極/漏極設于二維黑砷磷層上，所述漏極/源極設于金屬相材料層上，所述源極與漏極之間通過二維黑砷磷層-金屬相材料層相接。

4.如權利要求1所述的基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管，其特征在于，所述源極設于一個金屬相材料層上，所述漏極設于另一個金屬相材料層上，且兩個金屬相材料層通過一個二維黑砷磷層相接。

5.如權利要求1所述的基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管，其特征在于，所述源極和漏極均為Au/Cr電極，所述柵極的材質為硅，所述介電層的材質為氧化硅。

6.一種基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

制備金屬相材料：提供金屬相材料、疏水基處理的轉移襯底、氧等離子體表面處理儀處理過的器件襯底，先將金屬相材料轉移到疏水基處理的轉移襯底上，再將氧等離子體表面處理儀處理過的器件襯底覆蓋轉移襯底上以使器件襯底接觸金屬相材料，金屬相材料轉移到器件襯底上；

制備金屬相材料/二維黑砷磷半導體層：提供二維黑砷磷材料并轉移到器件襯底上以使金屬相材料與二維黑砷磷相接；

制備基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管：在金屬相材料或者二維黑砷磷上設置源極和漏極，且所述源極與漏極之間通過金屬相材料以及二維黑砷磷連接。

7.如權利要求6所述的基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管的制備方法，其特征在于，在制備金屬相材料步驟中，所述疏水基處理的轉移襯底的制備方法包括：提供轉移襯底并將轉移襯底以非接觸方式放置滴有疏水基處理溶液的器皿中，抽真空、加熱1～2h，取出轉移襯底并除去多余的疏水基處理溶液；

其中，所述疏水基處理溶液為OTS或者氟硅烷，疏水基處理溶液的溫度為40～80℃。

8.如權利要求7所述的基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管的制備方法，其特征在于，在制備金屬相材料步驟中，除去多余的疏水基處理溶液的方法為將轉移襯底通過超聲清洗5～30min以除去多余的疏水基處理溶液，其中超聲清洗液為氯仿和酒精中的至少一種。

9.如權利要求6所述的基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管的制備方法，其特征在于，在制備基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管步驟中，所述源極和漏極均為Au/Cr電極，所述Au/Cr電極采用電子束刻蝕技術和真空蒸鍍技術制備。

10.一種光電探測器，其特征在于，包括權利要求1-5任一項所述的基于金屬相材料/二維黑砷磷的晶體管。