[發(fā)明專利]硒化鎢的減薄方法及硒化鎢材料與場效應(yīng)晶體管

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310285266.4
• 申請日: 2023-03-14
• 公開（公告）號: CN116364532A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳德武;陳洪宇;馬興毅;王新中;劉新科;宿世臣;錢永騰;劉曉遲
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院;哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/311;H01L29/772
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 周調(diào)云

本申請?zhí)峁┝宋u的減薄方法及硒化鎢材料與場效應(yīng)晶體管，硒化鎢的減薄方法包括以下步驟：提供初階產(chǎn)品，初階產(chǎn)品包括襯底以及附著于襯底表面的硒化鎢，對硒化鎢的表面進(jìn)行氧等離子體處理，生成WOsubgt;x/subgt;氧化層，得到表面具有WOsubgt;x/subgt;氧化層的第一階產(chǎn)品；采用能夠與WOsubgt;x/subgt;反應(yīng)的堿溶液去除第一階產(chǎn)品中的WOsubgt;x/subgt;氧化層，得到目標(biāo)硒化鎢材料。通過氧等離子體處理將待減薄的硒化鎢的表面進(jìn)行氧化，得到預(yù)設(shè)厚度的WOsubgt;x/subgt;氧化層，再用堿溶液與WOsubgt;x/subgt;氧化層反應(yīng)，去除WOsubgt;x/subgt;氧化層，得到目標(biāo)厚度的硒化鎢，即硒化鎢材料；在減薄過程中不會損傷硒化鎢層，同時去除了WOsubgt;x/subgt;雜質(zhì)，避免了在制備過程中硒化鎢被氧化或晶體結(jié)構(gòu)被損壞而產(chǎn)生的電學(xué)性能下降等問題，操作簡單，可控性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于電子材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及硒化鎢的減薄方法及硒化鎢材料與場效應(yīng)晶體管。

背景技術(shù)

硒化鎢(WSe₂)是一種層狀結(jié)構(gòu)的無機(jī)化合物，具有類似二硫化鉬(MoS₂)的六角形結(jié)構(gòu)，每一個鎢原子都和六個硒原子以三棱鏡的配位方式鍵結(jié)，每一個硒原子則是以角錐狀的組態(tài)和三個鎢鍵結(jié)。鎢和硒之間的鍵長為硒和硒之間的鍵長為層與層之間是以范德華力相結(jié)合。硒化鎢因其晶體結(jié)構(gòu)特殊，而具有較為出色的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)等性能。

近年來，隨著微電子技術(shù)發(fā)展，二維材料受到了極大的重視，在眾多的二維材料中，硒化鎢因其獨特的帶隙結(jié)構(gòu)而受到廣泛關(guān)注，已被探索為光伏電池和光電探測器的下一代半導(dǎo)體材料，利用硒化鎢材料制備高載流子遷移率和高PL效率半導(dǎo)器件。

而制備硒化鎢材料需要穩(wěn)定、精確的減薄工藝，使硒化鎢材料達(dá)到合適的厚度，滿足器件的要求。但如何穩(wěn)定、精確地減薄硒化鎢仍面臨著挑戰(zhàn)，如：氧等離子體處理后的WSe₂表面將會形成WO_x氧化層，導(dǎo)致PL(Photoluminescence，光致發(fā)光)強(qiáng)度降低；Ar等離子體處理WSe₂時離子的撞擊會使器件電學(xué)性能降低。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本申請的目的在于提供一種硒化鎢的減薄方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的氧等離子體處理后的WSe₂表面將會形成WO_x氧化層，導(dǎo)致PL強(qiáng)度降低；Ar等離子體處理WSe₂時離子的撞擊會使器件電學(xué)性能降低的技術(shù)問題。

本申請的另一目的在于提供上述硒化鎢的減薄方法制成的硒化鎢材料。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本申請的技術(shù)方案如下：

一種硒化鎢的減薄方法，包括以下步驟：

提供初階產(chǎn)品，初階產(chǎn)品包括襯底以及附著于襯底表面的硒化鎢，對硒化鎢的表面進(jìn)行氧等離子體處理，生成WO_x氧化層，得到表面具有WO_x氧化層的第一階產(chǎn)品；

采用能夠與WO_x反應(yīng)的堿溶液去除第一階產(chǎn)品中的WO_x氧化層，得到目標(biāo)硒化鎢材料。

可選地，初階產(chǎn)品的制備方法包括：

提供硒化鎢原料，將硒化鎢原料中的部分硒化鎢轉(zhuǎn)移至襯底，得到初階產(chǎn)品。

可選地，將硒化鎢原料中的部分硒化鎢轉(zhuǎn)移至襯底的方法包括：

采用膠帶，黏取硒化鎢原料中的部分硒化鎢；

將膠帶粘附有硒化鎢的一面黏貼于襯底的表面，將膠帶中的至少部分硒化鎢轉(zhuǎn)移襯底的表面，揭離膠帶，得到初階產(chǎn)品。