[发明专利]石墨烯器件及其制造和操作方法以及电子装置

权利要求书

1.一种石墨烯器件，包括：

石墨烯层；

第一电极，电连接到所述石墨烯层的第一区域；

第二电极，在空间上对应于所述石墨烯层的第二区域；

功能层，在所述石墨烯层和所述第二电极之间并具有非易失性存储器特性和压电特性中的至少一种；

栅极，面对所述功能层，所述石墨烯层在两者之间；

栅极绝缘层，在所述石墨烯层和所述栅极之间；以及

以下中的至少一个：

在所述功能层和所述石墨烯层之间的第一插入层；和

在所述功能层和所述第二电极之间的第二插入层。

2.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中所述功能层包括电阻变化材料、相变材料、铁电材料、多铁性材料以及多稳态分子中的至少一种。

3.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中所述功能层包括压电材料。

4.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中所述功能层包括过渡金属氧化物(TMO)、硫族化物材料、钙钛矿材料、二维(2D)材料以及有机材料中的至少一种。

5.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中所述第一插入层和所述第二插入层是半导体或绝缘体。

6.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中

所述栅极绝缘层在所述栅极上，

所述石墨烯层在所述栅极绝缘层上，

彼此间隔开的所述第一电极和所述第二电极在所述石墨烯层上，并且

所述功能层在所述石墨烯层和所述第二电极之间。

7.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中

所述石墨烯层在基板上，

所述第一电极在所述石墨烯层的所述第一区域上，

所述第二电极在所述石墨烯层的所述第二区域和所述基板之间，

所述功能层在所述第二电极和所述石墨烯层之间，

所述栅极绝缘层和所述栅极顺序地在所述功能层上的所述石墨烯层上。

8.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中所述功能层包括n型半导体或p型半导体。

9.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中所述功能层包括双极性半导体。

10.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中

所述功能层包括横向地布置的多个层，并且

所述多个层包括n型半导体层和p型半导体层。

11.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中

所述功能层包括垂直地堆叠的多个层，并且

所述多个层包括n型半导体层和p型半导体层。

12.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中

所述功能层包括相变材料，并且

所述石墨烯器件还包括在所述功能层和所述第二电极之间的加热电极。

13.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中所述功能层具有光电转换特性。

14.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中

第二功能层进一步在所述石墨烯层和所述第二电极之间，并且

所述第二功能层具有光电转换特性。

15.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中所述栅极、所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括透明材料。

16.如权利要求1所述的石墨烯器件，其中所述石墨烯器件是多功能器件。