一种基于全二维材料的柔性晶体管及其制备方法和应用技术

技术编号:44550130 阅读:18 留言:0更新日期:2025-03-11 14:14
本发明专利技术提供涉及无机半导体纳米材料技术领域,具体涉及一种基于全二维材料的柔性晶体管及其制备方法和应用,柔性晶体管包括第一石墨烯纳米片、六方氮化硼纳米片、二硫化钼纳米片、第二石墨烯纳米片和第三石墨烯纳米片,第一石墨烯纳米片、六方氮化硼纳米片和二硫化钼纳米片沿着所性晶体管的厚度方向从下至上依次设置,第二石墨烯纳米片和第三石墨烯纳米片间隔设置于二硫化钼纳米片,在第二石墨烯纳米片和第三石墨烯纳米片之间形成有横向导电沟道;第一石墨烯纳米片、六方氮化硼纳米片和二硫化钼纳米片有完全垂直重叠的区域。本发明专利技术的柔性晶体管具有优异的弯折性能和电学性能,曲率半径高达到5mm时,还能拥有高达8个数量级的开关比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机半导体纳米材料,具体涉及一种基于全二维材料的柔性晶体管及其制备方法和应用


技术介绍

1、传统的硅基半导体自身钢性较大,难以应用到柔性电子器件中。而由于超薄的特性和超高的柔韧性,二维层状材料在柔性电子器件领域展示出巨大的应用前景。更重要的是,这些超薄的二维材料可以被任意堆垛,组装成功能不一的范德华异质结,因此在可穿戴电子器件的应用中,基于全二维材料的高性能柔性电子器件占据了举足轻重的地位。

2、目前,柔性二维材料晶体管器件的研究已经取得了一定的成果。研究人员通过优化材料合成方法,如化学气相沉积(cvd)和机械剥离技术,成功制备了多种二维材料,包括石墨烯、过渡金属硫化物等,并将其应用于晶体管的制造。这些器件在柔性基底上展现出了良好的电子性能,包括高迁移率、低功耗和优异的弯折稳定性。此外,通过采用新型柔性基底材料,如聚酰亚胺(pi)和聚二甲基硅氧烷(pdms),以及先进的封装技术,研究人员已经能够制造出可在实际应用中保持稳定的柔性电子器件。

3、尽管如此,柔性二维材料晶体管器件的发展仍面临一些挑战。首先,二维材料的均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于全二维材料的柔性晶体管,其特征在于,包括第一石墨烯纳米片、六方氮化硼纳米片、二硫化钼纳米片、第二石墨烯纳米片和第三石墨烯纳米片,所述第一石墨烯纳米片、所述六方氮化硼纳米片和所述二硫化钼纳米片沿着所述柔性晶体管的厚度方向从下至上依次设置,所述第二石墨烯纳米片和第三石墨烯纳米片间隔设置于所述二硫化钼纳米片,在所述第二石墨烯纳米片和第三石墨烯纳米片之间形成有横向导电沟道;所述第一石墨烯纳米片、所述六方氮化硼纳米片和所述二硫化钼纳米片有完全垂直重叠的区域。

2.根据权利要求1所述的基于全二维材料的柔性晶体管,其特征在于,所述第一石墨烯纳米片的厚度为0.3-50nm,优选为...

【技术特征摘要】

1.一种基于全二维材料的柔性晶体管,其特征在于,包括第一石墨烯纳米片、六方氮化硼纳米片、二硫化钼纳米片、第二石墨烯纳米片和第三石墨烯纳米片,所述第一石墨烯纳米片、所述六方氮化硼纳米片和所述二硫化钼纳米片沿着所述柔性晶体管的厚度方向从下至上依次设置,所述第二石墨烯纳米片和第三石墨烯纳米片间隔设置于所述二硫化钼纳米片,在所述第二石墨烯纳米片和第三石墨烯纳米片之间形成有横向导电沟道;所述第一石墨烯纳米片、所述六方氮化硼纳米片和所述二硫化钼纳米片有完全垂直重叠的区域。

2.根据权利要求1所述的基于全二维材料的柔性晶体管,其特征在于,所述第一石墨烯纳米片的厚度为0.3-50nm,优选为0.3-5nm;所述六方氮化硼纳米片的厚度为10-50nm,优选为10-20nm;所述二硫化钼纳米片的厚度为0.6-50nm,优选为0.6-5nm。

3.根据权利要求1所述的基于全二维材料的柔性晶体管,其特征在于,所述柔性晶体管还包括三个金属电极:一个金属电极放在所述第一石墨烯纳米片上作为栅电极,一个金属电极放在所述第二石墨烯纳米片上作为源电极,一个金属放在所述第三石墨烯纳米片上作为漏电极。

4.根据权利要求3所述的基于全...

【专利技术属性】
技术研发人员:王振兴王艳荣王峰何军
申请(专利权)人:国家纳米科学中心
类型:发明
国别省市:

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