碳纳米管复合结构制造技术

一种碳纳米管复合结构，其包括：至少一单根碳纳米管，每个单根碳纳米管包括至少一p型部分和至少一n型部分；以及至少一膜状结构，该至少一膜状结构覆盖所述至少一n型部分，所述膜状结构为二硫化钼膜或者二硫化钨膜。膜状结构为二硫化钼膜或者二硫化钨膜。膜状结构为二硫化钼膜或者二硫化钨膜。

【技术实现步骤摘要】
碳纳米管复合结构


[0001]本专利技术涉及一种碳纳米管复合结构。

技术介绍

[0002]碳纳米管具有优异的机械和化学性质，并且具有长达1微米的长度以及从几纳米到几十纳米的直径。碳纳米管具有优异的导电性，可以应用于各种电子器件中，比如电场反射器件、光通信领域中的光开关、生物器件等。
[0003]制造碳纳米管的方法包括电弧放电、脉冲激光汽化、化学气相沉等。为了将碳纳米管用于比如互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管的半导体器件中，需要p型以及n型MOS晶体管。因此，需要对碳纳米管进行空穴掺杂(p型掺杂)或者电子掺杂(n掺杂)。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，确有必要提供一种碳纳米管复合结构，该碳纳米管复合结构中的碳纳米管同时含有p型和n型。
[0005]一种碳纳米管复合结构，其包括：至少一单根碳纳米管，每个单根碳纳米管包括至少一p型部分和至少一n型部分；以及至少一膜状结构，该至少一膜状结构覆盖所述至少一n型部分，所述膜状结构为二硫化钼膜或者二硫化钨膜。
[0006]与现有技术相比，本专利技术采用二硫化钼(MoS2)膜或者二硫化钨(WS2)膜覆盖并且直接接触单根碳纳米管的一部分，可以使得这部分由p型转变为n型，从而使所述单根碳纳米管同时含有p型和n型，并且所述单根碳纳米管可以为n
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p
‑
n型、p
‑
n
‑
p型、n
‑
p
‑
n
‑
p型、p
‑<br/>n
‑
p
‑
n型等多种类型。
附图说明
[0007]图1为本专利技术第一实施例提供的碳纳米管n型掺杂的方法的工艺流程图。
[0008]图2为本专利技术第一实施例提供的MoS2膜或者WS2膜覆盖并且直接接触单根碳纳米管的一部分的结构示意图。
[0009]图3为本专利技术第一实施例提供的MoS2膜或者WS2膜覆盖并且直接接触单根碳纳米管全部的上表面的结构示意图。
[0010]图4为本专利技术第二实施例提供的另一种碳纳米管n型掺杂的方法的工艺流程图。
[0011]图5为本专利技术第三实施例提供的第一碳纳米管复合结构的剖面结构示意图。
[0012]图6为本专利技术第三实施例提供的第二碳纳米管复合结构的剖面结构示意图。
[0013]图7为本专利技术第三实施例提供的第三碳纳米管复合结构的剖面结构示意图。
[0014]图8为本专利技术第三实施例提供的第四碳纳米管复合结构的俯视结构示意图。
[0015]图9为本专利技术第三实施例提供的第五碳纳米管复合结构的俯视结构示意图。
[0016]图10为本专利技术第三实施例提供的第六碳纳米管复合结构的俯视结构示意图。
[0017]图11为本专利技术第四实施例提供的背栅型隧穿晶体管的结构示意图。
[0018]图12为本专利技术第四实施例提供的背栅型隧穿晶体管的立体结构示意图。
[0019]图13为本专利技术第四实施例提供的以对数形式表示的所述背栅型隧穿晶体管的电流扫描图。
[0020]图14为本专利技术第四实施例提供的所述背栅型隧穿晶体管的转移特性曲线。
[0021]图15为本专利技术第四实施例提供的所述背栅型隧穿晶体管在BTBT工作模式下的典型输出特性曲线。
[0022]图16为本专利技术第四实施例提供的所述背栅型隧穿晶体管在pn结工作模式下的典型输出特性曲线。
[0023]图17为本专利技术第四实施例提供的所述背栅型隧穿晶体管在nn结工作模式下的典型输出特性曲线。
[0024]图18为本专利技术第四实施例提供的所述背栅型隧穿晶体管和单独碳纳米管晶体管的转移特性曲线。
[0025]图19为本专利技术第四实施例提供的所述背栅型隧穿晶体管的光电流图。
[0026]图20为本专利技术第四实施例提供的所述背栅型隧穿晶体管中半导体性碳纳米管和MoS2膜接触前的能带图。
[0027]图21为本专利技术第四实施例提供的所述背栅型隧穿晶体管的半导体性碳纳米管和MoS2膜接触后的能带图。
[0028]图22为本专利技术第四实施例提供的所述背栅型隧穿晶体管的在不同温度下的转移特性曲线。
[0029]图23为从图22中提取出的在扩散区域和BTBT区域的亚阈值摆幅。
[0030]图24为本专利技术第四实施例提供的以半对数标度绘制的所述背栅型隧穿晶体管中CNT
‑
MoS2异质结构在BTBT工作模式时不同栅极电压下的典型输出曲线。
[0031]图25为反向偏置时反向整流二极管的能带图。
[0032]图26为反向偏压下齐纳二极管的能带图。
[0033]图27为Vg＝20V时BTBT状态下的温度相关输出曲线。
[0034]图28为Vg＝20V时带间隧穿电流(BTBT电流)和正向偏置电流与温度的反斜率。
[0035]图29为温度为130K的源极漏极电流I
ds
映像图。
[0036]图30为单纯的金属性碳纳米管场效应晶体管和覆盖有MoS2膜的金属性碳纳米管场效应晶体管的转移特性曲线。
[0037]图31为本专利技术第五实施例提供的顶栅型隧穿晶体管的结构示意图。
[0038]图32为本专利技术第六实施例提供的碳纳米管p型掺杂的方法的工艺流程图。
[0039]图33为本专利技术第六实施例提供的二硒化钨(WSe2)膜或者黑磷(BP)膜覆盖并且直接接触单根碳纳米管的一部分的结构示意图。
[0040]图34为本专利技术第六实施例提供的二硒化钨(WSe2)膜或者黑磷(BP)膜覆盖并且直接接触单根碳纳米管全部的上表面的结构示意图。
[0041]图35为覆盖有WSe2膜的碳纳米管场效应晶体管和单纯的碳纳米管场效应晶体管的转移特性曲线。
[0042]图36为本专利技术第七实施例提供的碳纳米管p型掺杂的方法的工艺流程图。
[0043]主要元件符号说明
[0044]单根碳纳米管
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12
[0045]膜状结构
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14
[0046]第一碳纳米管复合结构
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10
[0047]第二碳纳米管复合结构
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[0048]第三碳纳米管复合结构
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[0049]第四碳纳米管复合结构
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[0050]第五碳纳米管复合结构
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50
[0051]第六碳纳米管复合结构
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60
[0052]背栅型隧穿晶体管
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100
[0053]绝缘基底
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102
[0054]栅极
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管复合结构，其特征在于，所述碳纳米管复合结构包括：至少一单根碳纳米管，每个单根碳纳米管包括至少一p型部分和至少一n型部分；以及至少一膜状结构，该至少一膜状结构覆盖所述至少一n型部分，所述膜状结构为二硫化钼膜或者二硫化钨膜。2.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，每个单根碳纳米管包括多个p型部分和多个n型部分，所述多个p型部分和所述多个n型部分交替设置。3.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述至少一单根碳纳米管为多个单根碳纳米管，该多个单根碳纳米管相互平行且间隔设置。4.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述至少一膜状结构直接接触所述至少一n型部分，所述至少一p型部分暴露。5.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述至少一单根碳纳米管为p
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n
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p型、n
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p
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n型、n
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p
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n
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p型或者p
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n
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p
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n型。6.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述碳纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿高甜，魏洋，范守善，张跃钢，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：