[发明专利]基于准范德华接触结构的二维半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于准范德华接触结构的二维半导体器件，其特征在于，包括：所述半导体器件的接触电极为准范德华接触结构，所述准范德华接触结构由石墨烯纳米片和金属垂直堆叠组成，所述金属被垂直蒸镀在所述石墨烯纳米片上。

2.根据权利要求1所述半导体器件，其特征在于，所述半导体器件的横向导电沟道指二碲化钼纳米片或二硒化钨纳米片。

3.根据权利要求1所述半导体器件，其特征在于，所述半导体器件的衬底指二氧化硅/硅或六方氮化硼纳米片。

4.根据权利要求1所述半导体器件，其特征在于，所述金属为：铬或钯。

5.一种制备如权利要求1-4任一所述基于准范德华接触结构的二维半导体器件的方法，其特征在于，包括：

S1，按照从下到上的顺序依次堆叠六方氮化硼纳米片、二碲化钼纳米片或二硒化钨纳米片、石墨烯纳米片和所述金属；

S2，所述六方氮化硼纳米片、所述二碲化钼纳米片或所述二硒化钨纳米片、所述石墨烯纳米片和所述金属必须有垂直重叠的区域，获得所述半导体器件的准范德华接触电极。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，还包括：

S3，将所述范德华半导体器件的准范德华接触电极指所述范德华半导体器件的源极和所述范德华半导体器件的漏极。

7.根据权利要求5所述方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

将所述二碲化钼纳米片或所述二硒化钨纳米片转移到所述六方氮化硼纳米片上；

将石墨烯条纹阵列转移到所述二碲化钼纳米片或所述二硒化钨纳米上，所述石墨烯条纹阵列通过所述石墨烯纳米片刻蚀获得；

将所述金属蒸镀在所述石墨烯纳米片上。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述石墨烯条纹阵列通过如下方式获得：

对所述石墨烯纳米片均匀旋涂PMMA，并使用标准电子束对所述石墨烯纳米片曝光；

通过反应离子刻蚀技术对所述石墨烯纳米片进行刻蚀，获得石墨烯条纹阵列；

对所述石墨烯条纹阵列均匀旋涂PMMA，并浸没在氢氧化钾溶液中，获得带有石墨烯条纹阵列的PMMA薄膜；

将具有石墨烯条纹阵列的PMMA薄膜用等离子水清洗，去除残留的氢氧化钾溶液并放入氮气柜晾干。

9.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述六方氮化硼纳米片使用透明胶带通过微机械剥离技术六方氮化硼块体材料获得；

所述二碲化钼纳米片使用透明胶带通过微机械剥离技术二碲化钼块体材料获得；

所述二硒化钨纳米片使用透明胶带通过微机械剥离技术二硒化钨块体材料获得；

所述石墨烯纳米片使用透明胶带通过微机械剥离技术石墨烯块体材料获得。

10.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述范德华半导体器件的源极和所述范德华半导体器件的漏极均通过如下方式获得：

通过标准电子束曝光和金属热蒸镀获得，所述金属沉积的顺序为：5-10纳米厚的铬和50-60纳米厚的金，或5-10纳米厚的钯和50-60纳米厚的金。