[发明专利]一种纳米二极管的制备方法和纳米二极管

权利要求书

1.一种纳米二极管的制备方法，其特征在于，制备碳纳米管；还包括：

在所述碳纳米管上沉积至少一个半导体晶体，其中，每一个所述半导体晶体与该半导体晶体包裹的碳纳米管组成一个半导体异质结；

定位所述半导体异质结上的漏极区域以及与所述半导体异质结相连的一段碳纳米管上的源极区域；

控制在所述漏极区域沉积二极管的漏极，在所述源极区域沉积二极管的源极，其中，所述漏极、所述源极、沉积所述漏极的半导体异质结以及沉积所述源极的一段碳纳米管组成一个纳米二极管；

其中，所述半导体晶体为六边形二维层状晶体；

漏极沉积在半导体晶体上，源极沉积在与半导体异质结相连的一段碳纳米管上。

2.根据权利要求1所述的纳米二极管的制备方法，其特征在于，所述定位所述半导体异质结上的漏极区域以及与所述半导体异质结相连的一段碳纳米管上的源极区域，包括：

通过扫描电镜定位所述半导体异质结以及与所述半导体异质结相连的各段碳纳米管；

通过旋涂光刻胶方式，在所述半导体异质结以及与所述半导体异质结相连的各段碳纳米管上沉积保护层，其中，所述旋涂光刻胶转速为2000r/min～4000r/min，旋涂光刻胶时长为30s～60s；

利用目标形状的掩膜板掩盖所述保护层，其中所述目标形状的掩膜板包含中空的漏极形状和源极形状，其中，所述漏极形状和所述半导体异质结相对应，所述源极形状和与所述半导体异质结相连的一段碳纳米管相对应；

对所述漏极形状和所述源极形状对应的所述保护层进行曝光，并控制曝光时长为30s～60s；

利用显影液除去曝光后的所述保护层，获得所述漏极区域以及所述源极区域。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述控制在所述漏极区域沉积二极管的漏极，在所述源极区域沉积二极管的源极，包括：

在真空条件下进行金属沉积，以在所述漏极区域沉积所述漏极，在所述源极区域沉积所述源极；

利用有机溶剂溶解所述保护层。

4.根据权利要求3所述的纳米二极管的制备方法，其特征在于，

所述在真空条件下进行金属沉积，以在所述漏极区域沉积所述漏极，在所述源极区域沉积所述源极，包括：

在真空条件下，通过第一金属分别在所述漏极区域和所述源极区域沉积厚度为10nm～50nm的第一金属层，通过第二金属分别在所述漏极区域和所述源极区域沉积厚度为50nm～300nm的第二金属层，其中，所述源极区域内的第一金属层与连接的所述碳纳米管为欧姆接触；

所述第一金属，包括：钛、钌、铑、钯、锇、铱和铂中任意一种；

所述第二金属，包括：金、银、铁、镍、铅和铜中任意一种。

5.根据权利要求1至4任一所述的纳米二极管的制备方法，其特征在于，

所述制备碳纳米管，包括：

在硅基板上涂抹过渡金属氯化物溶液，将涂抹有所述过渡金属氯化物溶液的硅基板置于反应器中，并加热所述反应器至600℃-1000℃，向所述反应器中通入氢气进行氧化还原反应；待所述氧化还原反应结束后，将所述反应器加热至900℃-1100℃，向所述反应器中通入碳源气、氢气和水蒸气组成的混合气体，以在所述硅基板上生长所述碳纳米管。

6.根据权利要求1至4任一所述的纳米二极管的制备方法，其特征在于，

所述在所述碳纳米管上沉积至少一个半导体晶体，包括：

将金属置于热台上，加热所述热台至350℃-500℃，使所述金属在空气中氧化形成金属氧化物，所述金属氧化物升华形成气态金属氧化物，控制所述气态金属氧化物与所述碳纳米管接触10min-60min，以在所述碳纳米管上沉积至少一个所述半导体晶体，其中，所述金属，包括：钼、钨和锌中任意一种。