一种各向异性器件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种各向异性器件，包括基体层、依次层叠在所述基体层上的隔离层和二维纳米薄膜层，二维纳米薄膜层覆盖部分隔离层，还包括中央源电极/中央漏电极及若干周围漏电极/周围源电极；中央源电极/中央漏电极设于二维纳米薄膜层的中部，若干周围漏电极/周围源电极沿中央源电极/中央漏电极的周向设于隔离层上，且若干周围漏电极/周围源电极朝向二维纳米薄膜层延伸至接触二维纳米薄膜层。该各向异性器件可以利用二维纳米薄膜层的各向异性特性，实现材料上不同方向上电流大小的检测，充分利用材料的各向异性，在电子和光电子领域具有巨大的潜在应用。本实用新型专利技术还提供了各向异性器件的制备方法和应用。

An anisotropic device

【技术实现步骤摘要】
一种各向异性器件
本技术涉及半导体电子器件领域，具体涉及一种各向异性器件。
技术介绍
各向异性是指物质的全部或部分化学、物理等性质随着方向的改变而有所变化，在不同的方向上呈现出差异的性质。从微观上看，晶体的各向异性是在同种晶体中，由于晶面的取向不同，从而导致晶体在不同方向的物理化学特性也不相同。晶体的各向异性具体表现在晶体不同方向上的弹性模量、硬度、断裂抗力、屈服强度、热膨胀系数、导热性、电阻率、电位移矢量、电极化强度、磁化率和折射率等都是不同的。各向异性作为晶体的一个重要特性具有相当重要的研究价值。近年来，各向异性吸引了越来越多的关注，尤其是在外延的薄膜材料中。III-VI半导体材料由于具有特殊的电学和光学性能，在电子和光电子领域具有巨大的潜在应用。然而传统的半导体电子器件仅利用了相应材料的一个维度方向的性能，并没有对材料的各向异性的加以利用。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种各向异性器件及其制备方法和应用，该各向异性器件可以利用二维纳米薄膜层材料的各向异性特性，实现材料上不同方向上电流大小的检测，充分利用材料的各向异性，在电子和光电子领域具有巨大的潜在应用。第一方面，本技术提供了一种各向异性器件，包括基体层、依次层叠在所述基体层上的隔离层和二维纳米薄膜层，所述二维纳米薄膜层覆盖部分隔离层，还包括中央源电极/中央漏电极及若干周围漏电极/周围源电极；所述中央源电极/中央漏电极设于所述二维纳米薄膜层的中部，所述若干周围漏电极/周围源电极沿所述中央源电极/中央漏电极的周向设于所述隔离层上，且所述若干周围漏电极/周围源电极朝向二维纳米薄膜层延伸至接触二维纳米薄膜层；所述二维纳米薄膜层为具有各向异性的二维纳米薄膜层。本技术一具体实施方式中，所述二维纳米薄膜层的材质为二硫化铼，或为二硒化铼，或为黑磷，或为黑砷磷，或为β相硒化铟。本技术另一具体实施方式中，所述二维纳米薄膜层的材质包括二硫化铼、二硒化铼、黑磷、黑砷磷和β相硒化铟中的两种或两种以上。优选地，所述二维纳米薄膜层的材质为β相硒化铟。可选地，所述二维纳米薄膜层设置成圆盘状，所述中央源电极/中央漏电极设于所述二维纳米薄膜层的圆心处，所述若干周围漏电极/周围源电极沿二维纳米薄膜层的外周缘呈圆周阵列排布。可选地，所述若干周围漏电极/周围源电极的数量为4-36个，任意相邻两个周围漏电极/周围源电极的夹角为10-90°。可选地，所述中央源电极/中央漏电极与所述周围漏电极/周围源电极的间距为10μm-50μm。可选地，所述各向异性器件包括层叠在所述隔离层上的多个间隔排布的二维纳米薄膜层，任意相邻两个所述二维纳米薄膜层的间距为10μm-500μm。可选地，所述二维纳米薄膜层的厚度为2nm-80nm。可选地，各个所述二维纳米薄膜层的厚度可以相同也就可以不同。进一步地，可选地，其中，各个所述二维纳米薄膜层的材质可以相同也可以不同。可选地，源电极(具体指的是中央源电极或者周围源电极)、漏电极(具体指的是中央漏电极或者周围漏电极)的材质包括铬和金中的至少一种；源电极、漏电极的厚度为25nm-90nm。可选地，所述基体层的电阻率为1-10Ω·cm，所述基体层的厚度为300μm-500μm；所述隔离层的厚度为200nm-500nm。可选地，所述基体层的材质包括硅，所述隔离层的材质包括二氧化硅。本技术中，基于具有各向异性的二维纳米薄膜层能够形成背栅极半导体，基于二维纳米薄膜层本身导电方面的各向异性，二维纳米薄膜层材料在不同方向上的电流分布特点等，基于各向异性的材料，不同的方向电流大小的不同，可以进行相应的信息编辑从而存储；通过所述各向异性器件可以为实现在集成电路中信息的存储提供重要的检测数据，大大发挥出材料本身的各向异性的功能。由ReS2、ReSe2、BP、b-AsP或β-InSe材料制备得到的二维纳米薄膜层具有突出的各向异性特性，尤其是二维β-InSe纳米薄膜层既具有良好的半导体性质，还具有特殊的各向异性特性。本技术第一方面所述的各向异性器件，可以有效检测出二维纳米薄膜层在不同方向上的光电性质，可以充分利用二维纳米薄膜层材料的各向异性特效；在材料的各向异性应用领域具有重要意义。本技术的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本技术实施例的实施而获知。附图说明为更清楚地阐述本技术的内容，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。图1为本技术一实施方式提供的各向异性器件的结构示意图；图2为本技术另一实施方式提供的各向异性器件的结构示意图；图3为本技术一实施方式提供的各向异性器件的制备流程结构示意图；图4为实施例1中制得的各向异性器件的电学测试图。具体实施方式以下所述是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本技术的保护范围。请参照图1，图1为本技术一实施方式提供的各向异性器件100；包括基体层10、依次层叠在所述基体层10上的隔离层20和二维纳米薄膜层30，其中，二维纳米薄膜层30覆盖部分隔离层20，即二维纳米薄膜层30仅覆盖部分隔离层20，隔离层20表面还存有未被二维纳米薄膜层30覆盖而直接暴露的部分。各向异性器件100还包括一个中央源电极41及十二个周围漏电极42，其中，中央源电极41设于二维纳米薄膜层30的中部(中间位置)，即中央源电极41完全设于二维纳米薄膜层30上，且中央源电极41不与隔离层20及周围漏电极42接触；十二个周围漏电极42沿中央源电极41的周向(环绕中央源电极41设置)设于隔离层20上，且十二个周围漏电极42朝向二维纳米薄膜层30延伸至接触二维纳米薄膜层30。二维纳米薄膜层30为具有各向异性的二维纳米薄膜层。由此，中央源电极41可以通过二维纳米薄膜层30与十二个周围漏电极42导通。借助于二维纳米薄膜层30的各向异性特性，中央源电极41与不同的周围漏电极42之间具有不同的电导性，利用这一特性可以用于制备各向异性器件并应用于探测器领域。基于各向异性的材料，不同的方向电流大小的不同，还可以进行相应的信息编辑从而存储；通过所述各向异性器件可以为实现在集成电路中信息的存储提供重要的检测数据，大大发挥出材料本身的各向异性的功能。本技术另一实施方式提供的各向异性器件与上述各向异性器件100结构相似，唯一的区别在于中央源电极41处设置成中央漏电极，十二个周围漏电极42设置成十二个周围源电极，工作原理相同，具有相同的各向异性。以下，仅以各向异性器件100为例，详细阐述各向异性器件的具体结构及参数，该实施方式各向异性器件100的中央源电极41的具体结构及参数同样适用于另一实施方式各向异性器件的中央漏电极，该实施方式各向异性器件100的周围漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种各向异性器件，其特征在于，包括基体层、依次层叠在所述基体层上的隔离层和二维纳米薄膜层，所述二维纳米薄膜层覆盖部分隔离层，还包括中央源电极/中央漏电极及若干周围漏电极/周围源电极；/n所述中央源电极/中央漏电极设于所述二维纳米薄膜层的中部，所述若干周围漏电极/周围源电极沿所述中央源电极/中央漏电极的周向设于所述隔离层上，且所述若干周围漏电极/周围源电极朝向二维纳米薄膜层延伸至接触二维纳米薄膜层；/n所述二维纳米薄膜层为具有各向异性的二维纳米薄膜层。/n

【技术特征摘要】
1.一种各向异性器件，其特征在于，包括基体层、依次层叠在所述基体层上的隔离层和二维纳米薄膜层，所述二维纳米薄膜层覆盖部分隔离层，还包括中央源电极/中央漏电极及若干周围漏电极/周围源电极；
所述中央源电极/中央漏电极设于所述二维纳米薄膜层的中部，所述若干周围漏电极/周围源电极沿所述中央源电极/中央漏电极的周向设于所述隔离层上，且所述若干周围漏电极/周围源电极朝向二维纳米薄膜层延伸至接触二维纳米薄膜层；
所述二维纳米薄膜层为具有各向异性的二维纳米薄膜层。


2.如权利要求1所述的各向异性器件，其特征在于，所述二维纳米薄膜层的材质包括二硫化铼、二硒化铼、黑磷、黑砷磷和β相硒化铟中的至少一种。


3.如权利要求2所述的各向异性器件，其特征在于，所述二维纳米薄膜层的材质为β相硒化...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾永宏，范涛健，张家宜，梁维源，康建龙，杨庭强，孟思，张斌，
申请(专利权)人：深圳瀚光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44