[发明专利]一种二维材料场效应晶体管的制备方法

权利要求书

1.一种二维材料场效应晶体管的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，在绝缘衬底上生长或转移二维材料层；

S2，在所述二维材料层表面依次蒸镀第一金属层和第二金属层，所述第一金属层为Ti或Ni，所述第二金属层为Au，所述第一金属层的厚度为1～10nm；所述第二金属层的厚度为20～50nm；

S3，在所述第二金属层表面旋涂台面胶，光刻显影形成台面图形，使用氧等离子体隔离台面，并用金属腐蚀液腐蚀台面外金属，所述氧等离子体的功率为50W～100W，隔离时间为4～6min；

S4，去除台面胶，旋涂电极光刻胶，光刻显影，得到源漏电极图形，蒸镀源漏电极并剥离电极光刻胶；所述金属腐蚀液包括用于腐蚀Au的碘化钾溶液、用于腐蚀Ti的氢氟酸溶液和用于腐蚀Ni的三氯化铁溶液；

S5，旋涂电子束光刻胶，进行曝光并显影，得到沟道图形，腐蚀沟道图形处的第二金属层形成栅槽，并清洗；

S6，在空气气氛下，使栅槽处第一金属层中的Ti或Ni自氧化形成栅介质，蒸发栅金属并剥离，得到二维材料场效应晶体管；Ti或Ni自氧化的温度为20～80℃，时间为6～24h。

2.如权利要求1所述的二维材料场效应晶体管的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述绝缘衬底为二氧化硅、蓝宝石、金刚石、碳化硅、氧化镓、氮化镓或砷化镓衬底中的一种。

3.如权利要求1所述的二维材料场效应晶体管的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述二维材料层为单层或多层。

4.如权利要求3所述的二维材料场效应晶体管的制备方法，其特征在于：步骤S1中，二维材料为石墨烯、碳纳米管、MoS₂、WS₂、MoSe₂、WSe₂、ReSe₂、SnSe₂、PtSe₂、PdS₂、MoTe₂或GaTe中的一种。

5.如权利要求1所述的二维材料场效应晶体管的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述源漏电极的底层为钛，上层为钌、铑、钯、银、锇、铱、铂、金、钛、铝、铬、锗、钼、镍、钨、铜、钴或铁中的一种或两种以上组成的合金，所述源漏电极的厚度为15～500nm。

6.如权利要求1所述的二维材料场效应晶体管的制备方法，其特征在于：步骤S6中，栅型为直栅或T型栅。

7.如权利要求1至6任一项所述的二维材料场效应晶体管的制备方法，其特征在于：步骤S6中，所述栅金属的底层为铝、镍或钛，上层为钌、铑、钯、银、锇、铱、铂、金、钛、铝、铬、锗、钼、镍、钨、铜、钴或铁中的一种或两种以上组成的合金，所述栅金属的厚度为100～500nm。