基于拓扑绝缘体纳米线的场效应管、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了基于拓扑绝缘体纳米线的场效应管、其制备方法及应用，本发明专利技术提供的场效应管可以降低本底噪声，获得足够高的信噪比，在MHz频段的噪声都要比基于硅或者铝镓砷的场效应管低。

【技术实现步骤摘要】
基于拓扑绝缘体纳米线的场效应管、其制备方法及应用
本专利技术属于半导体领域，具体涉及一种基于拓扑绝缘体纳米线的场效应管，及其制备方法和应用。
技术介绍
场效应管是目前为止电子集成电路中最基本的元器件，通过电场效应来控制流过器件中载流子浓度，从而控制电流的大小。场效应管广泛应用于放大器、逻辑门和存储单元等。目前为止，场效应管由硅，铝镓砷等半导体材料制作。常见的结构为源级，漏级，连接源漏级的导电沟道和控制沟道中某种载流子类型的栅电极。通过调节栅极电压，就可以实现沟道的关闭和连通。场效应管可以用来制作各种类型的放大器，用于把信号放大到可测量的地步。在量子计算等极小信号测量中，被测信号通常是一些信号幅度非常小的单量子态，如单电子态等。被测信号需要进一步放大，才能被频谱仪、锁相或者矢量网络分析仪等仪器识别。现有的小信号放大器使用的材料通常是硅，或者铝镓砷等半导体材料。这类材料做成的电子器件本身就由一定的噪声。所以在实际使用中，被测信号的噪声可能和场效应管自身的本底噪声处于一个量级之内。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种低噪声的场效应管，及其制备方法和应用。在阐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拓扑绝缘体纳米线的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)切割清洗具有表面氧化层的硅片；(2)在步骤(1)得到的硅片上电子束蒸发蒸镀纳米金薄膜；和(3)使用气相沉积法在步骤(2)得到的镀有金薄膜的硅片上生长硒化铋拓扑绝缘体纳米线。

【技术特征摘要】
1.一种拓扑绝缘体纳米线的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)切割清洗具有表面氧化层的硅片；(2)在步骤(1)得到的硅片上电子束蒸发蒸镀纳米金薄膜；和(3)使用气相沉积法在步骤(2)得到的镀有金薄膜的硅片上生长硒化铋拓扑绝缘体纳米线。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述纳米金薄膜的厚度为1～5纳米，优选为2纳米。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中：所述纳米线生长过程前，500～1000℃高温加热步骤(2)得到的硅片至所述纳米金薄膜融化聚团，优选地，所述加热温度为600℃；和/或所述纳米线的生长温度为480～600℃，优选为500～550℃，最优选为530℃；所述纳米线的生长时间为10～60分钟，优选为20～40分钟，最优选为30分钟。4.一种拓扑绝缘体纳米线，其特征在于，所述拓扑绝缘体纳米线由根据权利要求1至3任一项所述的方法制备得到。5.一种场效应管，其特征在于，所述场效应管包括：根据权利要求1至3任一项所述方法制备的拓扑绝缘体纳米线；掺杂硅衬底；二氧化硅；源极；漏极；顶门；和边门。6.一种用于制备根据权利要求5所述的场效应管的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)根据权利要求1所述的方法制备硒化铋拓扑绝缘体纳米线；(2)切割具有表面绝缘氧化层、底部为导电掺杂硅的硅片，对所述硅片绝缘面涂胶及热板烘烤；(3)对步骤(2)得到的涂胶后的硅片进行电子束曝光及显影，并用电子束蒸发蒸镀纳米金薄膜，去胶后得到带有坐标阵列的硅片；(4)利用静电吸附将步骤(1)制备的硒化铋纳米线转移到步骤(3)得到的硅片上，并拍摄包含至少两个水平方向金坐标十字的照片；(5)对步骤(4)得到的硅片带...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯军雅，宋志军，吕力，姬忠庆，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11