[发明专利]一种沟道宽度可控的石墨烯纳米带Fin-FET器件及其制备方法

权利要求书

1.一种沟道宽度可控的石墨烯纳米带Fin-FET器件，其特征在于，包括：

由硅/二氧化硅材料组成的衬底；

位于上述衬底之上的转移石墨烯层；

位于所述转移石墨烯层之上的源/漏电极；

位于转移石墨烯层之上的栅介质层；

位于栅介质层之上的栅电极。

2.一种如根据权利要求1所述的沟道宽度可控的石墨烯纳米带Fin-FET器件制备方法， 其特征在于具体制备步骤为：

（1）在石墨烯/二氧化硅/硅的样品上悬涂150-250 nm PMMA,电子束曝光出对准标记以及Fin-FET的源/漏电极；电子 束蒸发Ti/Au，lift-off工艺剥离；

（2）在石墨烯/二氧化硅/硅的样品上，再依次旋涂40-60 nm PVA和15-30 nm PMMA，利用电子束套刻，在其上曝光出长8-15 um、宽度为450-600 nm的百纳米级线条阵列；O2等离子体刻蚀曝光处的PMMA,刻蚀到PVA层；

（3）在步骤（2）得到的结构上，原子层淀积介质薄膜，介质薄膜材料为Al₂O₃、HfO₂、ZrO₂或TiO₂ ，原子层淀积介质薄膜的厚度控制在10nm以内；

（4）在步骤（3）得到的结构上，用等离子体刻蚀工艺刻蚀金属氧化物，留下原子层淀积薄膜侧墙；

（5）以原子层淀积的侧墙作为硬掩膜保护下方的石墨烯纳米带结构，O2等离子体刻蚀PVA和石墨烯层，放入水中去除PVA和侧墙；

（6）在步骤（5）得到的结构上，原子层淀积一层high-k栅介质，再在其上悬涂150-250 nm PMMA，利用电子束套准工艺以及电子束蒸发工艺获得顶栅结构，最终得到石墨烯纳米带Fin-FET器件结构。

3.根据权利要求2 所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，采用低温原子层淀积生长的氧化铝层，所需金属源为三甲基铝（TMA），气液源为CH₃COOH、H₂O或者H₂O₂，TMA的低温原子层淀积脉冲时间为10-15 s，吹洗时间为2-10 s；气液源脉冲时间为10-15 s，吹洗时间为0.5-5.0 s，载气流量300-400 sccm，反应腔体的温度为100~150 ℃, 反应腔体的工作压强为1~4 Torr。