[发明专利]一种铁电畴调控的MoTe2面内PN结及制备方法在审
| 申请号： | 201910246127.4 | 申请日： | 2019-03-29 |
| 公开（公告）号： | CN110010474A | 公开（公告）日： | 2019-07-12 |
| 发明（设计）人： | 王建禄;吴广健;王旭东;沈宏;林铁;孟祥建;褚君浩 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海技术物理研究所 |
| 主分类号： | H01L21/34 | 分类号： | H01L21/34;H01L29/861;H01L29/06 |
| 代理公司： | 上海沪慧律师事务所 31311 | 代理人： | 郭英 |
| 地址： | 200083 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 二维半导体 制备 铁电薄膜 双极性 铁电畴 衬底 调控 过渡金属化合物 空穴 制备金属电极 电子束光刻 铁电薄膜层 剥离工艺 二维材料 机械剥离 金属电极 器件结构 器件制备 显微技术 整流特征 紫外光刻 畴结构 热蒸发 双极型 形成面 栅结构 导电 电畴 对正 沟道 铁电 旋涂 写入 | ||
1.一种铁电畴调控的MoTe2面内PN结，包括绝缘衬底(1)，二维半导体(2)、金属电极(3)、铁电功能层(4)，其特征在于：
所述的PN结结构为：自下而上依次为绝缘衬底(1)，二维半导体(2)、金属电极(3)、铁电功能层(4)，其中：
所述的衬底(1)为具有二氧化硅层的硅衬底；
所述的二维半导体(2)为双极性过渡金属化合物MoTe2，厚度为10-15纳米；
所述的金属电极(3)为铬金复合电极，铬厚度为10纳米，金厚度为20纳米；
所述的铁电功能层(4)为聚偏氟乙烯基铁电聚合物薄膜。
2.一种制备如权利要求1所述铁电畴调控的MoTe2面内PN结的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)采用机械剥离转移方法将双极性过渡金属化合物二维半导体(2)转移至衬底(1)表面；
2)采用紫外光刻技术或者电子束曝光技术，结合热蒸发及剥离工艺制备金属电极(3)；
3)运用旋涂方法制备P(VDF-TrFE)的铁电功能层(4)，并在135℃温度下退火2小时保证功能层的结晶特性；
4)利用压电力显微镜极化铁电功能层
压电力显微镜(PFM)即是在原子力显微镜基础上利用导电探针检测样品在外加激励电压下电致形变量的显微镜，PFM的探针以接触模式对样品进行扫描，信号发生器所产生电压施加于PFM探针与样品电极之间，利用PFM微悬臂背面所反射的激光束来监测电致形变量；利用PFM针尖施加在样品上的电压来极化P(VDF-TrFE)；扫描电压和扫描频率分别控制为±25V，1Hz，扫描过程中，材料左侧P(VDF-TrFE)施加-25V扫描电压，右侧施加+25V扫描电压，使两边的极化方向分别远离和指向二维材料，进而利用铁电场调控二维材料形成面内PN结。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
