[发明专利]一种基于二维材料的场效应整流器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于二维材料的场效应整流器，其特征在于，所述场效应整流器包括从下至上依次设置的衬底、沟道层和耗尽层，同时还包括设置在所述耗尽层两侧的源极和漏极，其中所述沟道层由二维二硫化钼制成，以此降低所述场效应整流器的器件尺寸，所述耗尽层用于耗尽所述沟道层的载流子，从而提高所述场效应整流器的场效应调控能力；其中，所述耗尽层由P型分子材料制成，所述P型分子材料包括酞菁锌、酞菁铜和并五苯。

2.如权利要求1所述的基于二维材料的场效应整流器，其特征在于，所述衬底为带有氧化硅层的硅片，所述氧化硅层为介电层，所述硅片为基底。

3.如权利要求2所述的基于二维材料的场效应整流器，其特征在于，所述衬底中氧化硅层的厚度为90nm～300nm。

4.如权利要求1所述的基于二维材料的场效应整流器，其特征在于，所述沟道层的厚度为3nm～10nm，所述耗尽层的厚度为0.6～1.2nm。

5.如权利要求1～4任一项所述的基于二维材料的场效应整流器，其特征在于，所述源极和漏极为铬电极，其厚度为5nm～10nm。

6.如权利要求1～4任一项所述的基于二维材料的场效应整流器，其特征在于，所述源极和漏极为金电极，其厚度为90nm～100nm。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的基于二维材料的场效应整流器的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1对二硫化钼单晶进行机械剥离制备所述二维二硫化钼，然后将其转移至所述衬底上制得所述沟道层；

S2利用电子束光刻工艺在所述沟道层上制备电极图案；

S3通过热蒸镀方法在所述沟道层上沉积铬或金，以此制得所述源极和漏极；

S4通过分子自组装的方式在所述沟道层表面制备所述耗尽层，从而制得所述基于二维材料的场效应整流器。

8.如权利要求7所述的基于二维材料的场效应整流器的制备方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下子步骤：

S41将所述步骤S3获得的器件置于P型分子/三氯甲烷溶液中浸泡20～40分钟；

S42待浸泡结束后将该器件取出，并用异丙醇溶液进行清洗；

S43待清洗结束后将该器件在80～100℃下加热15～20分钟，进而完成分子自组装，并制得所述基于二维材料的场效应整流器。