[发明专利]一种二硫化钼场效应晶体管及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种二硫化钼场效应晶体管，包括位于半导体元件一侧表面的电极焊垫，其特征在于，所述二硫化钼场效应晶体管还包括：

衬底层以及依次设置在所述衬底层上的第一金属层、第一栅介质层与二硫化钼半导体薄膜层，所述二硫化钼半导体薄膜层远离所述衬底层的一侧分别设置有源接触电极与漏接触电极；以及第二金属层，所述第二金属层通过叠层绝缘栅极介质和第一栅介质层与所述第一金属层接触，所述叠层绝缘栅极介质包括依次设置的第二栅介质层与第三栅介质层；

所述第三栅介质层一侧与所述第二金属层接触，所述第三栅介质层的材料是氧化铪，且厚度为10-12nm，所述第二栅介质层的材料是氧化铝，且厚度为5-7nm；

所述衬底层的厚度为475-525μm；

所述第一金属层是镍金堆叠形成，且在所述第一金属层中，镍金堆叠的镍层厚度为18-22nm，金层厚度为55-65nm；所述第二金属层是镍金堆叠形成，且在所述第二金属层中，镍金堆叠的镍层厚度为18-22nm，金层厚度为55-65nm；

所述第一栅介质层采用介电常数高于二氧化硅的材料，所述第一栅介质层的厚度是8-12nm；

所述源接触电极与漏接触电极均是镍金堆叠形成，且在所述源接触电极与所述漏接触电极中，镍金堆叠的镍层厚度为18-22nm，金层厚度为55-65nm；

所述第一金属层与第二金属层通过通孔连接，形成一个统一栅极。

2.一种如权利要求1所述的二硫化钼场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将衬底层依次进行电子束曝光、电子束蒸发以及剥离，生成镍金堆叠的第一金属层；

在所述第一金属层表面进行原子层沉积来生长HfLaO，以形成第一栅介质层；

将采用化学气相沉积制备的二硫化钼薄膜与第一栅介质层表面进行贴合并加热，以形成二硫化钼半导体薄膜层；

在所述二硫化钼半导体薄膜层上依次进行电子束曝光、电子束蒸发以及剥离，分别生成镍金堆叠的源接触电极与镍金堆叠的漏接触电极；

在所述二硫化钼半导体薄膜层上未生成源接触电极与漏接触电极的区域进行电子束曝光和电子束蒸发以生长铝，并进行氧化形成第二栅介质层；

在所述第二栅介质层上进行原子层沉积来生长氧化铪，以形成第三栅介质层；

通过刻蚀形成通孔，以使所述第一金属层与第二金属层通过通孔连接形成一个统一栅极；

在所述第三栅介质层上依次进行电子束曝光、电子束蒸发以及剥离，生成镍金堆叠的第二金属层，得到所述二硫化钼场效应晶体管。

3.一种采用权利要求2所述的二硫化钼场效应晶体管的制备方法制造得到的二硫化钼场效应晶体管。

4.一种如权利要求1或2或3所述的二硫化钼场效应晶体管在集成电路生产中的应用。