[发明专利]一种石墨烯表面高k栅介质的集成方法

权利要求书

1. 一种石墨烯表面高k栅介质的集成方法，其特征在于至少包括以下步骤：

（1）配制金属醇盐溶液

    将金属醇盐溶解于有机溶剂中，制成摩尔浓度为0.0001~1mol/L的金属醇盐溶液；  

（2）金属醇盐水解处理石墨烯 

提供石墨烯，采用涂覆工艺在所述石墨烯表面涂覆一层均匀的金属醇盐溶液，随着溶剂挥发，金属醇盐在空气中水解生成一层薄金属氢氧化物薄膜； 

（3）制作高k栅介质层

将经过金属醇盐水解处理的石墨烯转移到原子层沉积工艺反应腔室中，将反应腔室升温至反应温度，采用原子层沉积工艺，利用金属氢氧化物薄膜作为成核层，在所述石墨烯表面制备金属氧化物薄膜，作为高k栅介质层。

2. 根据权利要求1所述的石墨烯表面高k栅介质的集成方法，其特征在于：步骤（1）所述金属醇盐为：Al的ⅢA族金属醇盐，La、Gd或Pr的ⅢB族金属醇盐，Hf、Zr、Ti的ⅣB族过渡金属醇盐，其中任一种，或者它们的二元及二元以上的混合物中的任一种；所述有机溶剂为具有挥发性的醇类、芳香烃类、脂肪烃类、脂环烃类、卤化烃类、酮类中的任一种，或者它们的二元及二元以上的混合物中的任一种。

3. 根据权利要求1所述的石墨烯表面高k栅介质的集成方法，其特征在于：步骤（2）所述的涂覆工艺为浸渍法、旋覆法中的一种。

4. 根据权利要求1所述的石墨烯表面高k栅介质的集成方法，其特征在于：所述金属氢氧化物薄膜为：Al(OH)₃的ⅢA族金属氢氧化物，La(OH)₃、Gd(OH)₃或Pr(OH)₃的ⅢB族稀土氢氧化物，Ti(OH)₄、Zr(OH)₄或Hf(OH)₄的ⅣB族过渡金属氢氧化物，其中任一种，或者它们的二元及二元以上的氢氧化物中的任一种，或以上任意金属氢氧化物组成的叠层。

5. 根据权利要求1所述的石墨烯表面高k栅介质的集成方法，其特征在于：所述金属氢氧化物薄膜的厚度为1~30nm。

6. 根根权利要求1所述的石墨烯表面高k栅介质的集成方法，其特征在于：步骤（3）中反应腔室中反应温度控制为150℃~350℃，沉积所述金属氧化物薄膜。

7. 根据权利要求1所述的石墨烯表面高k栅介质的集成方法，其特征在于：在所述石墨烯表面制备的金属氧化物薄膜为：Al₂O₃的ⅢA族金属氧化物，La₂O₃、Gd₂O₃或Pr₂O₃的ⅢB族稀土氧化物，TiO₂、ZrO₂或HfO₂的ⅣB族过渡金属氧化物，其中任一种，或者它们的二元及二元以上的氧化物中的任一种，或以上任意金属氢氧化物组成的叠层。