[发明专利]一种岛动式单电子晶体管的制备方法

权利要求书

1.一种岛动式单电子晶体管的制备方法，其特征在于，以硅基片、源极、漏极、栅极、岛区和库仑岛为基本结构，将源极、漏极、栅极集成设置在硅基片表面形成的二氧化硅衬底上，在源极、漏极、栅极之间围成的区域中刻蚀出作为库仑岛活动区域的岛区，将库仑岛组装于岛区中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

（1）热氧化处理清洗后的硅基片，使硅基片表面形成二氧化硅衬底；

（2）在二氧化硅衬底上制备出源极、漏极、栅极；

（3）在源极、漏极和栅极之间围成的区域刻蚀出作为岛区的凹坑；

（4）通过热氧化或双束设备诱导沉积法使岛区内部四周及底面形成二氧化硅绝缘层；

（5）通过水相还原法制备粒径为2～15 nm的金纳米颗粒，作为库仑岛；

（6）将库仑岛组装在岛区内。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）是通过聚焦电子束诱导沉积法，或者利用电子束曝光及蒸发镀膜法在二氧化硅衬底上制备出纳米尺寸的源极、漏极和栅极；并可通过紫外光刻法或聚焦离子束沉积法等在衬底上制备出分别与源极、漏极、栅极相连的用于将岛动式单电子晶体管器件过渡到宏观电路的微米级引线电极。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化硅衬底厚度为200～500 nm。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源极、漏极和栅极采用电子束曝光及蒸镀法制备，其中，采用Ti为金属粘附层，粘附层厚度为2～3 nm，采用Au为沉积材料，沉积材料厚度为5～25 nm。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源极、漏极和栅极采用聚焦电子束诱导沉积法制备，其中，采用Pt或W为沉积材料，沉积材料厚度为15～30 nm。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源极和漏极在二氧化硅衬底上的间距为30 nm；所述栅极与源极和漏极在衬底上的间距为50～500 nm。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的刻蚀岛区是指通过聚焦离子束刻蚀法或者反应离子蚀刻法刻蚀出岛区。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述岛区的大小为20×30×10 nm³。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的库仑岛组装于岛区是利用静电自组装法，以反馈式原子力显微探针辅助，将库仑岛组装在岛区内。