[发明专利]纳米异质结构及纳米晶体管的制备方法

说明书

本发明提供一种纳米异质结构的制备方法，其包括以下步骤：提供一支撑结构，在所述支撑结构上形成一第一碳纳米管层，该第一碳纳米管层包括多个第一碳纳米管；在所述第一碳纳米管层上形成一半导体层；覆盖一第二碳纳米管层于所述半导体层上，该第二碳纳米管层包括多个第二碳纳米管，其中至少一个第二碳纳米管的延伸方向与所述第一碳纳米管的延伸方向相互交叉；找出一组相互交叉的第一碳纳米管和第二碳纳米管，标识该组第一碳纳米管和第二碳纳米管，将其余的第一碳纳米管和第二碳纳米管去除；以及将上述结构进行退火处理。本发明进一步提供一种应用该纳米异质结构的纳米晶体管的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种纳米异质结构及纳米晶体管的制备方法。

背景技术

异质结是由两种不同的半导体材料相接触所形成的界面区域。按照两种材料的导电类型不同，异质结可分为同型异质结（P-p结或N-n结）和异型异质(P-n或p-N)结，多层异质结称为异质结构。通常形成异质的条件是：两种半导体有相似的晶体结构、相近的原子间距和热膨胀系数。利用界面合金、外延生长、真空淀积等技术，都可以制造异质结。异质结常具有两种半导体各自的PN结都不能达到的优良的光电特性，使它适宜于制作超高速开关器件、太阳能电池以及半导体激光器等。

近年来，二维半导体材料由于具有优异的电子和光学性能，成为异质结构领域的研究热点。然而，受技术水平的限制，这种材料的异质结构通常为微米结构，一定程度上限制了其应用范围。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种纳米异质结构的制备方法。

本发明提供一种纳米异质结构的制备方法，其包括以下步骤：提供一支撑结构，在所述支撑结构上形成一第一碳纳米管层，该第一碳纳米管层包括多个第一碳纳米管；在所述第一碳纳米管层上形成一半导体层；覆盖一第二碳纳米管层于所述半导体层上，该第二碳纳米管层包括多个第二碳纳米管，其中至少一个第二碳纳米管的延伸方向与所述第一碳纳米管的延伸方向相互交叉；找出一组相互交叉的第一碳纳米管和第二碳纳米管，标识该组第一碳纳米管和第二碳纳米管，将其余的第一碳纳米管和第二碳纳米管去除；以及将上述结构进行退火处理。

优选地，所述第一碳纳米管和第二碳纳米管分别为单壁碳纳米管，更进一步地，为金属型单壁碳纳米管。

优选地，所述第一碳纳米管和第二碳纳米管的直径为1纳米～10纳米。

优选地，所述半导体层为过渡金属硫化物，更进一步地，所述半导体层为硫化钼材料。

优选地，第一碳纳米管和第二碳纳米管的延伸方向相互垂直。

相较于现有技术，本发明所提供的纳米异质结构的制备方法所制备的纳米异质结构，第一碳纳米管和第二碳纳米管以及夹在第一碳纳米管和第二碳纳米管之间的半导体层形成一个三层立体结构，该三层立体结构的横截面的大小由第一碳纳米管和第二碳纳米管的直径决定，由于碳纳米管的直径为纳米级，因此，该三层立体结构的横截面为纳米级，故，该纳米异质结构在应用时具有较低的能耗、较高的空间分辨率以及更高的完整性。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的纳米异质结构的整体结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的纳米异质结构的侧视示意图。

图3为本发明第二实施例提供的纳米异质结构的制备方法流程图。

图4为本发明第三实施例提供的纳米晶体管的结构示意图。

图5为本发明第四实施例提供的纳米晶体管的制备方法流程图。

图6为本发明第五实施例提供的光探测器的结构示意图。

主要元件符号说明