[发明专利]一种石墨烯基纳米间隙场发射晶体管及其制作方法有效

申请号：	202110034237.1	申请日：	2021-01-12
公开（公告）号：	CN112670347B	公开（公告）日：	2023-05-02
发明（设计）人：	许坤;田喜敏;段向阳;许军伟;付林杰;王海丽;陈雷明;杜银霄;曾凡光	申请（专利权）人：	郑州航空工业管理学院
主分类号：	H01L29/78	分类号：	H01L29/78;H01L29/16;H01L29/417;H01L21/336
代理公司：	洛阳公信知识产权事务所(普通合伙) 41120	代理人：	李现艳
地址：	450015 河***	国省代码：	河南;41
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摘要：
搜索关键词：	一种石墨纳米间隙发射晶体管及其制作方法
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【权利要求书】：

1.一种石墨烯基纳米间隙场发射晶体管，其特征在于：包括从下到上依次设置的衬底、调控栅极以及金属阳极与金属阴极，金属阳极与金属阴极分布在调控栅极的两端，且两者之间具有贯穿调控栅极设置的纳米间隙，金属阴极与调控栅极之间自上而下依次设置有石墨烯薄膜和二氧化硅层，通过调节调控栅极的电压来实现金属阳极与金属阴极之间的导通与关断。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯基纳米间隙场发射晶体管，其特征在于：所述衬底为Si衬底，且Si衬底上生长有二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯基纳米间隙场发射晶体管，其特征在于：所述调控栅极的厚度为30-50nm。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯基纳米间隙场发射晶体管，其特征在于：所述金属阳极的厚度为60-100nm。

5.一种石墨烯基纳米间隙场发射晶体管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在Si衬底上生长二氧化硅；

步骤二、在二氧化硅上形成调控栅极；

步骤三、采用lift-off工艺在调控栅极的一端沉积金属形成金属阳极；

步骤四、在调控栅极和金属阳极的顶部依次形成二氧化硅层和石墨烯薄膜；

步骤五、在金属阳极一侧进行光刻、曝光显影；

步骤六、采用干法刻蚀石墨烯薄膜与二氧化硅层，然后采用湿法或者干法刻蚀调控栅极，把金属阳极顶部的石墨烯薄膜与二氧化硅层完全刻蚀掉，形成贯穿调控栅极设置的纳米间隙；

步骤七、在调控栅极的另一端沉积金属形成金属阴极。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于：所述步骤七形成的金属阴极的厚度为30-50nm，且金属阴极距离纳米间隙的距离不小于15nm。