[发明专利]一种层状二硫化钼场效应晶体管及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种层状二硫化钼场效应晶体管，其特征在于，在所述层状二硫化钼表面覆盖F4-TCNQ分子层。

2.根据权利要求1所述的层状二硫化钼场效应晶体管，其特征在于，所述F4-TCNQ层的厚度为5-20nm，优选为6-15nm，进一步优选为10nm。

3.根据权利要求1所述的层状二硫化钼场效应晶体管，其特征在于，所述层状二硫化钼层的厚度为0.6-20nm。

4.根据权利要求1所述的层状二硫化钼场效应晶体管，其特征在于，所述层状二硫化钼上使用真空蒸镀来覆盖F4-TCNQ分子层；优选地是，真空蒸镀的工作参数为：真空度为1×10^-5Pa-9×10^-5Pa，真空蒸镀的速度为0.05-0.3nm/s；进一步优选地是，真空度为2×10^-5Pa-5×10^-5Pa；真空蒸镀的速度为0.1-0.2nm/s。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的层状二硫化钼场效应晶体管，其特征在于，所述二硫化钼场效应晶体管还包括自下而上依次有栅极、二氧化硅层、二硫化钼层以及覆盖于所述二硫化钼表面的金属源极和漏极。

6.根据权利要求5所述的层状二硫化钼场效应晶体管，其特征在于，所述二氧化硅层为在其表面热氧化形成有200-300nm厚SiO₂的Si衬底。

7.权利要求1-6中任一项所述层状二硫化钼场效应晶体管的制备方法，包括：

1)应用机械剥离法制备层状二硫化钼场效应晶体管；

2)在所述二硫化钼表面真空蒸镀F4-TCNQ层。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤1)具体为：

通过机械剥离法在含有栅极的二氧化硅层上获得二硫化钼层，利用电子束曝光制备电极图案，在1×10^-5Pa-5×10^-5Pa下，以0.005nm/s-0.05nm/s的速度真空蒸镀Au/Cr，得到所述二硫化钼场效应晶体管。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，Au/Cr的厚度为30-50nm/6-10nm。

10.权利要求1-6中任一项所述层状二硫化钼场效应晶体管或权利要求7-9中任一项所述的制备方法在制备低栅压NH₃传感器中的应用。