[发明专利]硅基石墨烯场效应晶体管及其制作方法

权利要求书

1.一种硅基石墨烯场效应晶体管，其特征在于，自下而上包括：栅电极、低阻硅层、栅极氧化物层以及石墨烯层，该晶体管的源区和漏区位于该石墨烯层中，沟道区位于源区和漏区之间。

2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于：所述低阻硅层由具有（111）或（100）或（110）晶面的硅衬底构成。

3.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于：所述栅极电介质层由氧化所述低阻硅层的一部分而形成的二氧化硅层、淀积在所述低阻硅层上的二氧化硅层、或者淀积在所述低阻硅层上的高k电介质层构成。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的晶体管，其特征在于：所述石墨烯层由石墨烯二维晶体材料构成。

5.根据权利要求4所述的晶体管，其特征在于：所述石墨烯层由碳化硅膜热分解而形成的石墨烯二维晶体材料构成。

6.根据权利要求5所述的晶体管，其特征在于：所述石墨烯二维晶体材料的层数由所述碳化硅膜的碳硅双原子层数决定。

7.根据权利要求6所述的晶体管，其特征在于：所述碳化硅膜的厚度为1～100个碳硅双原子层。

8.一种硅基石墨烯场效应晶体管的方法，包括如下步骤：

在低阻硅衬底的第一表面上形成栅极电介质层；

在所述栅极电介质层上形成碳化硅膜；

对所述碳化硅膜进行热退火分解以形成石墨烯二维晶体材料层；

图形化所述石墨烯二维晶体材料层以形成源区和漏区；以及

在所述低阻硅衬底的与所述第一表面相对的第二表面上形成栅电极。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述低阻硅衬底的第一表面是（111）或（100）或（110）面。

10.如权利要求8或9所述的方法，其中所述碳化硅层的厚度是1-100个碳硅双原子层的厚度。