[发明专利]导电沟道全包裹纳米线平面环栅场效应器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于纳米线的导电沟道全包裹平面环栅场效应器件，包括：

衬底；

悬浮且平行于衬底的纳米线以及位于衬底之上并径向包围所述纳米线的依次排列的源电极、栅电极和漏电极；

所述场效应器件的导电沟道是被栅电极径向包围的纳米线，所述栅电极与所述纳米线之间具有栅介质，所述导电沟道被所述栅介质和栅电极全包裹；

所述源电极与栅电极之间，以及所述漏电极与栅电极之间分别有部分重叠，重叠部分被栅介质所隔离。

2.如权利要求1所述的基于纳米线的导电沟道全包裹平面环栅场效应器件，其特征在于，所述衬底为覆盖有氧化硅的单晶硅，所述栅介质为高介电常数材料。

3.如权利要求1所述的基于纳米线的导电沟道全包裹平面环栅场效应器件，其特征在于，所述纳米线是自掺杂低阻纳米线，其材料为III-V族材料。

4.如权利要求1所述的基于纳米线的导电沟道全包裹平面环栅场效应器件，其特征在于，所述源电极、栅电极和漏电极为金属电极。

5.如权利要求1-4任一所述的基于纳米线的导电沟道全包裹平面环栅场效应器件的制备方法，包括如下步骤：

1)在衬底首先甩一层胶，然后在匀过胶的衬底上转移纳米线，并定位纳米线；甩上第二层胶，将纳米线夹在两层胶中间；

2)开出源电极窗口和漏电极窗口并对源电极窗口和漏电极窗口进行去残胶处理，然后腐蚀掉源电极窗口和漏电极窗口下的纳米线的本征氧化层；

3)在源电极窗口和漏电极窗口下进行金属电极淀积，然后剥离以形成源电极和漏电极；

4)甩上一层胶，在源电极和漏电极间开出栅电极窗口，窗口的宽度略大于源电极和漏电极之间的距离，确保完全覆盖源电极和漏电极之间的区域；

5)对栅电极窗口进行去残胶处理，然后腐蚀掉栅电极窗口下的纳米线的本征氧化层；

6)在栅电极窗口下的纳米线上生长栅介质；制备栅电极，然后剥离。

6.如权利要求5所述的基于纳米线的导电沟道全包裹平面环栅场效应器件的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述的胶为PMMA，所述衬底为已有标记的衬底，定位方法为使用扫描电镜在已有标记的衬底上定位。

7.如权利要求5所述的基于纳米线的导电沟道全包裹平面环栅场效应器件的制备方法，其特征在于，步骤2)中，通过定位、曝光和显影、定影过程，定义出源电极窗口和漏电极窗口，曝光方法为电子束曝光，去残胶的方法为氧等离子去残胶，使用硫胺溶液或是HCL和IPA的混合酸性溶液进行腐蚀。

8.如权利要求5所述的基于纳米线的导电沟道全包裹平面环栅场效应器件的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述源电极和漏电极的制备方法为磁控溅射镀膜，并且在镀膜的过程中样品随样品托旋转，使用丙酮进行剥离。

9.如权利要求5所述的基于纳米线的导电沟道全包裹平面环栅场效应器件的制备方法，其特征在于，步骤4)中，通过匀胶、曝光和显影、定影过程，定义栅电极区域，曝光方法为电子束曝光，去残胶的方法为氧等离子去残胶；步骤5)中腐蚀方法为使用硫胺溶液或是HCL和IPA的混合酸性溶液进行腐蚀。

10.如权利要求5所述的基于纳米线的导电沟道全包裹平面环栅场效应器件的制备方法，其特征在于，步骤6)中，栅介质的制备使用原子层淀积的方法，栅电极的制备方法为热蒸发镀膜或者磁控溅射，并且在镀膜的过程中样品随样品托旋转，剥离方法为使用丙酮进行剥离。