石墨烯载流子调控方法以及石墨烯量子霍尔器件技术

本申请涉及一种石墨烯载流子调控方法以及石墨烯量子霍尔器件。通过对石墨烯层、间隔层与混合层进行载流子调控，使得混合层中的F4TCNQ或/和ZEP520进行扩散，并穿过间隔层到达石墨烯层表面，从而达到调节载流子的目的。此时，在载流子调控过程中，通过混合层中的ZEP520或/和F4TCNQ，可以实现双受主材料调控载流子。从而，通过混合层中的F4TCNQ或/和ZEP520可以对电荷进行吸附转移，降低电荷密度而提高材料的电导率和载流子迁移率，具有很好的稳定性和可控性。

【技术实现步骤摘要】
石墨烯载流子调控方法以及石墨烯量子霍尔器件
本申请涉及电子
，特别是涉及一种石墨烯载流子调控方法以及石墨烯量子霍尔器件。
技术介绍
石墨烯二维材料自被发现以来，因其独特的性能，在诸多领域中得到应用。因其自身较宽的朗道能级，能在高温甚至室温下可观测到量子霍尔效应，这为石墨烯量子霍尔器件及其应用提供了基础。尤其石墨烯量子霍尔器件在计量领域的应用，相对于传统的铝镓砷/镓砷量子霍尔器件，石墨烯量子霍尔器件可在更高的温度(大于4K)和更低的磁场(小于6T)条件下实现电阻标定，使其成为新一代的便携式量子电阻基准芯片。在制备石墨烯的方法中，相比于机械法和化学气相沉积法，碳化硅外延法制备石墨烯质量高，单层覆盖面积大，易于通过光刻制备量子霍尔器件，并且碳化硅禁带宽度大，表面石墨烯层不需转移，可直接制备器件。但是碳化硅外延石墨烯的本征载流子浓度很高，载流子浓度与工作磁场为正相关关系，需要对载流子进行调控，通过降低载流子浓度以降低器件的工作磁场。然而，传统石墨烯载流子调控方法的可控性较低、载流子稳定性较差，使得石墨烯量子霍尔器件的功能受限。...

【技术保护点】
1.一种石墨烯载流子调控方法，其特征在于，包括如下步骤：/n提供衬底(10)，于所述衬底(10)表面制备石墨烯层(20)；/n于所述石墨烯层(20)远离所述衬底(10)的表面制备间隔层(30)；/n于所述间隔层(30)远离所述石墨烯层(20)的表面制备混合层(40)，所述混合层(40)包括F4TCNQ与ZEP 520；/n通过所述间隔层(30)与所述混合层(40)对所述石墨烯层(20)进行载流子调控。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯载流子调控方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供衬底(10)，于所述衬底(10)表面制备石墨烯层(20)；
于所述石墨烯层(20)远离所述衬底(10)的表面制备间隔层(30)；
于所述间隔层(30)远离所述石墨烯层(20)的表面制备混合层(40)，所述混合层(40)包括F4TCNQ与ZEP520；
通过所述间隔层(30)与所述混合层(40)对所述石墨烯层(20)进行载流子调控。


2.根据权利要求1所述的石墨烯载流子调控方法，其特征在于，通过所述间隔层(30)与所述混合层(40)对所述石墨烯层(20)进行载流子调控，步骤包括：
采用退火处理，对所述石墨烯层(20)、所述间隔层(30)与所述混合层(40)进行载流子调控。


3.根据权利要求1所述的石墨烯载流子调控方法，其特征在于，通过所述间隔层(30)与所述混合层(40)对所述石墨烯层(20)进行载流子调控，步骤包括：
采用光化学法，对所述石墨烯层(20)、所述间隔层(30)与所述混合层(40)进行载流子调控。


4.根据权利要求1所述的石墨烯载流子调控方法，其特征在于，通过所述间隔层(30)与所述混合层(40)对所述石墨烯层(20)进行载流子调控，步骤包括：
采用退火处理，对所述石墨烯层(20)、所述间隔层(30)与所述混合层(40)进行第一阶段载流子调控；
采用光化学法，对经过所述退火处理的所述石墨烯层(20)、所述间隔层(30)与所述混合层(40)，进行第二阶段载流子调控。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仕建，王雪深，李劲劲，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11