[发明专利]多层二碲化钼场效应晶体管的电子-空穴可逆掺杂方法

权利要求书

1.二碲化钼场效应晶体管的电子-空穴可逆掺杂方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)用机械剥离的方法得到MoTe₂薄层并制备MoTe₂场效应晶体管器件；

(2)将步骤(1)制得的MoTe₂场效应晶体管器件放置于已预热至目标加热温度的加热台上，维持目标加热温度并在空气中加热一段时间，得到P型掺杂的MoTe₂场效应晶体管器件，其中，所述目标加热温度为323～533K，加热时间为0.5～14min；

(3)将步骤(2)制得的P型掺杂的MoTe₂场效应晶体管器件放入扫描电镜舱室内，使用1～2kV的高压电子束对MoTe₂场效应晶体管的表面进行辐照，辐照的电子束库伦密度为0.1176～161.64c/m²，得到N型掺杂的MoTe₂场效应晶体管器件。

2.如权利要求1所述的二碲化钼场效应晶体管的电子-空穴可逆掺杂方法，其特征在于，还包括以下步骤：在步骤(3)之后，重复步骤(2)和/或步骤(3)。

3.如权利要求1或2所述的二碲化钼场效应晶体管的电子-空穴可逆掺杂方法，其特征在于，步骤(1)包括：用机械剥离的方法得到MoTe₂薄层并将其转移到衬底上，在所述衬底上薄层MoTe₂晶体所在的位置旋涂聚甲基丙烯酸甲酯并加热固化得到聚甲基丙烯酸甲酯涂层，并用电子束光刻得到电极空位，用热蒸发镀膜的方法将金属电极Cr/Au沉积在整个衬底表面，洗去聚甲基丙烯酸甲酯涂层、吹干，即可得到MoTe₂场效应晶体管器件。

4.如权利要求3所述的二碲化钼场效应晶体管的电子-空穴可逆掺杂方法，其特征在于，步骤(1)包括：

(1.1)利用胶带反复粘贴块状MoTe₂晶体，并将其转移至聚二甲基硅氧烷膜上；将聚二甲基硅氧烷膜与SiO₂/Si衬底紧密接触，将MoTe₂薄层转移到SiO₂/Si衬底中SiO₂层的表面；

(1.2)在光学显微镜下观察SiO₂/Si衬底，确定薄层MoTe₂晶体的位置，并在该位置旋涂PMMA并加热固化得到PMMA涂层；在扫描电镜中使用电子束光刻的方法精准刻出电极位置，再用显影液和定影液去除被电子束辐照过的变性的PMMA，得到电极空位；

(1.3)用热蒸发镀膜的方法将金属电极Cr/Au沉积在整个硅片表面，用丙酮洗去PMMA涂层，再用N₂气吹干，即可得到MoTe₂场效应晶体管器件。

5.如权利要求4所述的二碲化钼场效应晶体管的电子-空穴可逆掺杂方法，其特征在于，步骤(1)中，SiO₂/Si衬底中SiO₂层的厚度为300nm。

6.如权利要求3所述的二碲化钼场效应晶体管的电子-空穴可逆掺杂方法，其特征在于，步骤(1)中，金属电极Cr厚度为4nm，Au厚度为50nm。