[发明专利]制造包括二维材料的装置的方法

说明书

提供一种制造包括二维(2D)材料的装置的方法，所述方法包括：在基底上形成过渡金属氧化物图案；以及在过渡金属氧化物图案的剩余部分的顶表面和侧表面上形成过渡金属二硫化物层。形成过渡金属二硫化物层的步骤可以包括使用过渡金属二硫化物层替换过渡金属氧化物图案的表面部分。过渡金属二硫化物层包括至少一个原子层，所述至少一个原子层基本平行于过渡金属氧化物图案的剩余部分的表面。

本申请要求于2017年9月4日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0112494号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。

技术领域

发明构思涉及制造包括二维(2D)材料的装置的方法，更具体地，涉及制造包括2D材料的图案(下文中，被称为2D材料图案)的装置的方法。

背景技术

自石墨烯与石墨成功分离以来，已经对诸如石墨烯、六方氮化硼(h-BN)和过渡金属二硫化物(TMDC)的2D材料进行了深入研究。2D材料可以形成为仅具有一个至若干个原子层。2D材料不仅可以具有几纳米(nm)或更小的小厚度，而且可以具有比具有三维(3D)晶体结构的相关领域材料更好的电学、光学和化学性质。因此，作为用于电子装置和光学装置的新材料的2D材料已经受到关注。

发明内容

发明构思提供一种制造包括二维(2D)材料图案的装置的方法。

根据发明构思的一方面，制造包括2D材料的装置的方法可以包括：在基底上形成过渡金属氧化物图案；以及在过渡金属氧化物图案的剩余部分的顶表面和侧表面上形成过渡金属二硫化物层。形成过渡金属二硫化物层的步骤可以包括使用过渡金属二硫化物层替换过渡金属氧化物图案的表面部分。过渡金属二硫化物层可以具有至少一个原子层，所述至少一个原子层基本平行于过渡金属氧化物图案的剩余部分的表面。

根据发明构思的另一方面，制造包括2D材料的装置的方法可以包括：在基底上形成材料图案；在材料图案的剩余部分上形成2D材料层；以及在材料图案的剩余部分的一对相对侧表面上形成一对2D材料图案。形成2D材料层的步骤可以包括使用2D材料层替换材料图案的表面部分。形成所述一对2D材料图案的步骤可以包括去除2D材料层的部分。

根据发明构思的另一方面，制造包括2D材料的装置的方法可以包括：在基底上形成一对下电极；形成与所述一对下电极接触的材料图案；在材料图案的剩余部分上形成2D材料层；形成一对2D材料图案和与所述一对2D材料图案接触的一对栅极结构；以及在所述一对2D材料图案的端部上形成一对上电极，所述一对2D材料图案的所述端部与所述一对2D材料图案的接触所述一对下电极的端部相对。形成2D材料层的步骤可以包括使用2D材料层替换材料图案的表面部分。

根据发明构思的另一方面，提供一种制造包括2D材料的装置的方法。所述方法包括：在基底上形成无定形过渡金属氧化物结构；以及使用过渡金属二硫化物结构替换无定形过渡金属氧化物结构。过渡金属二硫化物结构包括与过渡金属二硫化物结构的表面基本平行的原子层。

根据发明构思的另一方面，提供一种制造包括2D材料的装置的方法。所述方法包括：在基底中形成凹部，所述凹部从基底的主表面凹陷；使用材料层覆盖基底的凹部和基底的主表面；以及使用2D材料层替换材料层。2D材料层包括位于基底的凹部的底表面上的第一部分、位于基底的凹部的侧表面上的第二部分以及位于基底的主表面上的第三部分，2D材料层的第二部分的原子层可以基本垂直于基底的主表面。

根据发明构思的另一方面，提供一种制造包括2D材料的装置的方法。所述方法包括：在基底上形成过渡金属氧化物层；在过渡金属氧化物层的一部分上形成材料图案；以及使用过渡金属二硫化物图案替换过渡金属氧化物层的未覆盖有材料图案的部分。过渡金属二硫化物图案包括基本平行于基底的主表面的原子层。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，发明构思的实施例将被更加清楚地理解，在附图中：