The invention provides a manufacturing method of independent, graphene field effect transistor includes forming a double gate silicon germanium epitaxial layer on a silicon substrate; carbon ion implantation of the silicon substrate; thermal annealing to direct the synthesis of silicon carbide precipitates, wherein the silicon carbide crystal lattice aligned with the silicon germanium growth; Shi Moxi on the silicon carbide surface selectivity; forming a dielectric layer and patterned on the graphene wherein the patterned pattern width is less than 10nm; and in the graphene formed on the source electrode and the drain electrode, and a gate electrode is formed on the dielectric layer; to avoid the transfer of graphene the damage of graphene, field effect transistor and thus made graphene can maintain high hardness, high thermal conductivity, high electron mobility, low resistance and other excellent properties, and achieve small size, Product performance of high speed, low energy consumption and low production heat.
【技术实现步骤摘要】
制造石墨烯场效晶体管的方法
本专利技术涉及一种石墨烯场效晶体管的制备方法,特别涉及一种独立双闸极石墨烯场效晶体管的制备方法。
技术介绍
石墨烯的碳原子排列呈蜂巢晶格(honeycombcrystallattice),为单层二维晶体,几乎透明,且具有高硬度、高导热系数、高电子迁移率、低电阻等特性。石墨烯具有取代硅作为晶体管材料的潜力,使其达到小尺寸、高速度、低能耗、低产热等目的。已知的制备石墨烯的主要方法包括:热分解法及化学气相沉积法(chemicalvapordeposition,CVD)。热分解法是以单晶碳化硅(SiC)为材料,价格昂贵,且此方法容易形成岛状分布的石墨烯,难以制备大面积且具单一厚度的石墨烯。目前业界较常采用化学气相沉积法。化学气相沉积法是将金属基板(如镍)置于前驱物(如甲烷、乙烯等)氛围中,藉由高温退火将碳原子沉积于基板表面形成石墨烯,接着蚀刻去除金属基板而获得石墨烯片。化学气相沉积法能够获得较大面积的石墨烯,并可有效控石墨烯的生长;然而,由于与金属基板的交互作用,会导致石墨烯部分特性丧失,且连续性较差,易生成皱褶或裂痕。接着,必须将石墨烯转移至合适的基板上才能制备晶体管。目前已知的制程为,在硅基板上形成二氧化硅层,在该二氧化硅层上形成催化金属层,在该催化金属层上形成石墨烯层,接着进行转移。为了在转移步骤中保护石墨烯层,在其上涂布聚合物。剥离硅基板及二氧化硅层,以化学蚀刻移除催化金属层,接着,以溶剂移除保护用聚合物,再以另一基板承接石墨烯,完成转移步骤。再进行后续晶体管制备程序。在已知的制程中,转移步骤会损害与污染石墨烯结构,特别是对于在 ...
【技术保护点】
一种制造独立双栅极石墨烯场效晶体管的方法,包括:在硅基板上形成硅化锗外延层;将碳离子注入所述硅基板;热退火以直接合成碳化硅沉淀物,其中,所述碳化硅的晶格与所述硅化锗的晶格一致;在所述碳化硅表面选择性生长石墨烯;在所述石墨烯上形成一介电层并进行图案化,其中,所述图案化的图案宽度小于10nm;以及在所述石墨烯上形成源极与漏极,并在所述介电层上形成栅极。
【技术特征摘要】
1.一种制造独立双栅极石墨烯场效晶体管的方法,包括:在硅基板上形成硅化锗外延层;将碳离子注入所述硅基板;热退火以直接合成碳化硅沉淀物,其中,所述碳化硅的晶格与所述硅化锗的晶格一致;在所述碳化硅表面选择性生长石墨烯;在所述石墨烯上形成一介电层并进行图案化,其中,所述图案化的图案宽度小于10nm;以及在所述石墨烯上形成源极与漏极,并在所述介电层上形成栅极。2.如权利要求1所述的制造独立双栅极石墨烯场效晶体管的方法,其特征在于,在所述硅化锗外延层形成后,进行光刻胶涂布及图案化。3.如权利要求1所述的制造独立双栅极石墨烯场效晶体管的方法,其特征在于,所述碳离子注入是在400℃-600℃的温度下...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖德元,
申请(专利权)人:上海新昇半导体科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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