[发明专利]场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种场效应晶体管，其特征在于，包括：

衬底层；

石墨烯沟道层，所述石墨烯沟道层设置于所述衬底层的上表面；

源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极设置于所述石墨烯沟道层的上表面，且所述源电极与所述漏电极之间具有间隔；

栅介质层，所述栅介质层设置于所述石墨烯沟道层的上表面，且位于所述源电极和所述漏电极之间；

半导体插层，所述半导体插层设置于所述栅介质层的上表面，且所述半导体插层与所述源电极和所述漏电极均不接触；

栅电极，所述栅电极设置于所述半导体插层的上表面。

2.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述栅介质层用于隔离所述石墨烯沟道层和所述半导体插层。

3.根据权利要求1或2所述的场效应晶体管，其特征在于，所述半导体插层为连续的半导体薄膜。

4.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述半导体插层的厚度不超过10nm。

5.根据权利要求3所述的场效应晶体管，其特征在于，所述半导体插层为铟镓锌氧化物或氧化锌的薄膜。

6.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述栅电极为金属-半导体堆叠结构。

7.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，当所述场效应晶体管为N型场效应晶体管时，所述半导体插层的材料为P型掺杂的半导体材料。

8.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，当所述场效应晶体管为P型场效应晶体管时，所述半导体插层的材料为N型掺杂的半导体材料。

9.一种场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底层的上表面制备石墨烯沟道层；

在所述石墨烯沟道层上旋涂一层光刻胶，对所述光刻胶进行图形曝光得到源电极区域和漏电极区域；

分别在所述源电极区域和所述漏电极区域形成源电极和漏电极，去除所述光刻胶，得到具有所述源电极和所述漏电极的第一结构；

在所述第一结构上旋涂一层光刻胶，对所述光刻胶进行图形曝光得到栅介质区域；

在所述栅介质区域形成栅介质层，去除所述光刻胶，得到具有栅介质层的第二结构，所述栅介质层与所述源电极和所述漏电极均接触；

在所述第二结构上旋涂一层光刻胶，对所述光刻胶进行图形曝光得到半导体插层区域；

在所述半导体插层区域形成半导体插层，去除所述光刻胶，得到具有所述半导体插层的第三结构，所述半导体插层与所述源电极和所述漏电极均不接触；

在所述第三结构上旋涂一层光刻胶，对所述光刻胶进行图形曝光得到栅电极区域；

在所述栅电极区域形成栅电极，去除所述光刻胶，得到具有所述栅电极的第四结构；

通过氧离子刻蚀去除所述第四结构中未被所述源电极、所述漏电极和所述栅介质层覆盖的石墨烯，形成具有所述衬底层、所述石墨烯沟道层、所述源电极、所述漏电极、所述栅介质层、所述半导体插层和所述栅电极的场效应晶体管。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述在所述半导体插层区域形成半导体插层，包括：

通过采用溅射铟镓锌氧化物的方法形成所述半导体插层。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述在所述半导体插层区域形成半导体插层，包括：

通过采用原子层沉积氧化锌的方法形成所述半导体插层。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述在所述栅介质区域形成栅介质层，包括：

通过采用蒸镀钇金属并氧化形成栅介质层。