System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种可重构功能电子器件及其制备方法技术_技高网
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一种可重构功能电子器件及其制备方法技术

技术编号:40347740 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-09 14:32
本发明专利技术公开的一种可重构功能电子器件,所述可重构功能电子器件具体包括依次层叠设置的源漏电极、二维半导体沟道层、二维半导体隧穿层、浮栅层、二维半导体介电层和栅电极,所述浮栅层包括金属纳米颗粒。本发明专利技术的浮栅层包括金属纳米颗粒,金属纳米颗粒对电荷的捕获作用避免了额外电场的引入,降低了功耗。同时,金属纳米颗粒的独立性有利于单个器件两端的独立调控,制备简单,无需额外的光刻和刻蚀过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子科学,尤其涉及一种可重构功能电子器件及其制备方法


技术介绍

1、二维半导体由于其原子级厚度、高场效应迁移率及量子限域效应而成为功能电子器件的重要构建模块,但是其信息处理能力无法满足日益增长的需求,目前亟需开发基于新物理原理或新兴技术的电子器件,发展可重构功能电子器件成为提高信息处理能力的最有潜力的策略之一。

2、然而,目前报道的可重构功能电子器件大多依赖于额外电场控制,包括栅极电场和铁电极化电场,这不仅增加了功率损耗,还不利于器件精准可控。还可通过制备二维浮栅层有效捕获并存储电荷,产生额外电场,但是,当将二维浮栅层应用于可重构功能电子器件时,若想实现器件两端的独立调控,如可重构pn结,则需要额外的光刻和刻蚀过程,这大大增加了器件制备的复杂性。

3、因此,现有技术还有待于改进和发展。


技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足,本专利技术提供了一种可重构功能电子器件及其制备方法,以此来解决现有可重构功能电子器件的可控性较差、制备过程复杂的问题。

2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案如下:

3、本专利技术的第一方面,提供一种可重构功能电子器件,所述可重构功能电子器件包括浮栅层,所述浮栅层包括金属纳米颗粒。

4、优选的,所述可重构功能电子器件具体包括依次层叠设置的源漏电极、二维半导体沟道层、二维半导体隧穿层、浮栅层、二维半导体介电层和栅电极。

5、优选的,所述金属纳米颗粒为金纳米颗粒、银纳米颗粒、铂纳米颗粒、铜纳米颗粒中的一种或多种。

6、优选的,所述浮栅层的厚度为1~10nm。

7、优选的,所述金属纳米颗粒的形态为圆形、方形或不规则形状,圆形金属纳米颗粒的直径为1~10nm,方形金属纳米颗粒的边长为1~10nm。

8、本专利技术的第二方面,提供一种如上所述的可重构功能电子器件的制备方法,包括制备浮栅层的步骤,所述浮栅层包括金属纳米颗粒。

9、优选的,所述浮栅层的制备方法包括热蒸镀法、电子束蒸发法、磁控溅射法、旋涂法中的一种或多种;

10、所述热蒸镀法中,热蒸镀的速率为真空度为5×10-5~5×10-4pa,所述热蒸镀之后还包括退火处理,退火的温度为200~300℃,退火的时间为20~60min;

11、所述电子束蒸发法中,蒸发的速率为真空度为1×10-4~5×10-4pa,所述蒸发之后还包括退火处理,退火的温度为200~300℃,退火的时间为20~60min;

12、所述磁控溅射法中,溅射的速率为真空度为1×10-4~5×10-4pa,所述溅射之后还包括退火处理,退火的温度为200~300℃,退火的时间为20~60min。

13、优选的,所述旋涂法中,旋涂的转速为3000~5000rpm,旋涂后烘干的温度为50~80℃,烘干的时间为30~60min。

14、优选的,所述可重构功能电子器件的制备方法包括步骤:

15、提供栅电极;

16、在所述栅电极上制备二维半导体介电层;

17、在所述二维半导体介电层表面制备浮栅层;

18、在所述浮栅层表面制备二维半导体隧穿层;

19、在所述二维半导体隧穿层表面制备二维半导体沟道层;

20、在所述二维半导体沟道层表面制备源漏电极;

21、其中,所述二维半导体介电层、二维半导体隧穿层和二维半导体沟道层均采用干法微纳转移技术制备。

22、优选的,所述干法微纳转移技术采用pdms进行转移,转移的温度为50~100℃。

23、有益效果:

24、本专利技术公开了一种可重构功能电子器件及其制备方法,本专利技术的浮栅层包括金属纳米颗粒,金属纳米颗粒对电荷的捕获作用避免了额外电场的引入,降低了功耗。同时,金属纳米颗粒的独立性有利于单个器件两端的独立调控,制备简单,无需额外的光刻和刻蚀过程。此外,本专利技术制备过程中采用的干法微纳转移技术进一步避免了光刻过程,简化了器件制备流程。本专利技术公开的基于金属纳米颗粒浮栅层的可重构二维半导体功能电子器件具有无光刻、低功耗和精准调控的优势,可广泛应用于信息技术等高科技领域。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可重构功能电子器件,其特征在于,所述可重构功能电子器件包括浮栅层,所述浮栅层包括金属纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的可重构功能电子器件,其特征在于,所述可重构功能电子器件具体包括依次层叠设置的源漏电极、二维半导体沟道层、二维半导体隧穿层、浮栅层、二维半导体介电层和栅电极。

3.根据权利要求1所述的可重构功能电子器件,其特征在于,所述金属纳米颗粒为金纳米颗粒、银纳米颗粒、铂纳米颗粒、铜纳米颗粒中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的可重构功能电子器件,其特征在于,所述浮栅层的厚度为1~10nm。

5.根据权利要求1所述的可重构功能电子器件,其特征在于,所述金属纳米颗粒的形态为圆形、方形或不规则形状,圆形金属纳米颗粒的直径为1~10nm,方形金属纳米颗粒的边长为1~10nm。

6.一种权利要求1-5任一项所述的可重构功能电子器件的制备方法,其特征在于,包括制备浮栅层的步骤,所述浮栅层包括金属纳米颗粒。

7.根据权利要求6所述的可重构功能电子器件的制备方法,其特征在于,所述浮栅层的制备方法包括热蒸镀法、电子束蒸发法、磁控溅射法、旋涂法中的一种或多种;

8.根据权利要求7所述的可重构功能电子器件的制备方法,其特征在于,所述旋涂法中,旋涂的转速为3000~5000rpm,旋涂后烘干的温度为50~80℃,烘干的时间为30~60min。

9.根据权利要求6所述的可重构功能电子器件的制备方法,其特征在于,所述可重构功能电子器件的制备方法包括步骤:

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述干法微纳转移技术采用PDMS进行转移,转移的温度为50~100℃。

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【技术特征摘要】

1.一种可重构功能电子器件,其特征在于,所述可重构功能电子器件包括浮栅层,所述浮栅层包括金属纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的可重构功能电子器件,其特征在于,所述可重构功能电子器件具体包括依次层叠设置的源漏电极、二维半导体沟道层、二维半导体隧穿层、浮栅层、二维半导体介电层和栅电极。

3.根据权利要求1所述的可重构功能电子器件,其特征在于,所述金属纳米颗粒为金纳米颗粒、银纳米颗粒、铂纳米颗粒、铜纳米颗粒中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的可重构功能电子器件,其特征在于,所述浮栅层的厚度为1~10nm。

5.根据权利要求1所述的可重构功能电子器件,其特征在于,所述金属纳米颗粒的形态为圆形、方形或不规则形状,圆形金属纳米颗粒的直径为1~10nm,方形金属纳米颗粒的边长为1~10nm。

【专利技术属性】
技术研发人员:周晔陈雪韩素婷
申请(专利权)人:深圳大学
类型:发明
国别省市:

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