[发明专利]基于二硫化钨/锑化镓结型场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.基于WS₂/GaSb结型场效应晶体管，其特征在于，包括：衬底、N型WS₂薄膜、P型GaSb纳米线、源电极、漏电极和栅电极；所述P型GaSb纳米线设于衬底的表面，所述源电极与漏电极设于P型GaSb纳米线表面的两端，所述N型WS₂薄膜设于P型GaSb纳米线表面，且N型WS₂薄膜位于源电极与漏电极之间，所述栅电极设于N型WS₂薄膜的表面，且栅电极位于源电极与漏电极之间，通过以下步骤制备：

步骤1，在衬底上制备P型GaSb纳米线；

步骤2，在PDMS上，制备N型WS₂薄膜；

步骤3，将步骤2制备的N型WS₂薄膜转移到步骤1制备的P型GaSb纳米线上；

步骤4，在步骤3制得的带有N型WS₂薄膜和P型GaSb纳米线的衬底上制备源电极图形、漏电极图形和栅电极图形，并对源电极图形、漏电极图形和栅电极图形进行金属沉积后得到源电极、漏电极和栅电极。

2.根据权利要求1所述的结型场效应晶体管，其特征在于，所述的衬底为SiO₂、Al₂O₃、BN、SiN_x或AlN衬底，或者在基底材料上沉积SiO₂、Al₂O₃、BN、SiNx或AlN作为衬底。

3.根据权利要求1所述的结型场效应晶体管，其特征在于，所述的P型GaSb纳米线的厚度为1nm~50nm；所述的N型WS₂薄膜的厚度为50nm~200nm；所述的源电极、漏电极和栅电极为Cr、Ti、Ni、Au、Pd、Pt、Ag中的一种或者多种的组合，厚度为40nm~100nm。

4.根据权利要求1所述的结型场效应晶体管，其特征在于，步骤1中，在衬底上制备P型GaSb纳米线的方法，具体为：将生长在玻璃衬底上的P型GaSb纳米线浸没在无水乙醇中浸没超声使其分散，将分散液滴在衬底表面，旋涂，即可在衬底表面获得所需的P型GaSb纳米线。

5.根据权利要求1所述的结型场效应晶体管，其特征在于，步骤1中，超声时间为10~15s；旋涂条件为600rpm旋涂8秒，2000rpm旋涂50秒。

6.根据权利要求1所述的结型场效应晶体管，其特征在于，步骤2中，在PDMS上制备N型WS₂薄膜的方法，具体为：在载玻片的上表面贴附表面平滑的PDMS膜，并将通过机械剥离获得的带有N型WS₂薄膜样品的胶带紧密粘附在PDMS膜上使N型WS₂薄膜样品接触PDMS膜，取下胶带，N型WS₂薄膜即附着在PDMS膜上。

7.根据权利要求1所述的结型场效应晶体管，其特征在于，步骤3中，将N型WS₂薄膜转移到P型GaSb纳米线上的方法，具体为：旋转载玻片，使载有N型WS₂薄膜的PDMS膜朝向下，并将载玻片安装在三维位移平台上；通过显微镜观察，将N型WS₂薄膜对准将要转移的目标，通过三维位移平台将PDMS膜逐渐靠近并使N型WS₂薄膜接触P型GaSb纳米线，同时对衬底加热至80℃保持10min后逐渐升起载玻片，使N型WS₂薄膜与PDMS膜分离，N型WS₂薄膜压在P型GaSb纳米线上。

8.根据权利要求1所述的结型场效应晶体管，步骤4中，采用光刻技术、电子束曝光技术或激光直写技术的方法制备源电极图形、漏电极图形和栅电极图形。

9.根据权利要求1所述的结型场效应晶体管，步骤4中，采用电子束蒸镀技术、热蒸镀技术、磁控溅射技术或脉冲激光沉积技术的方法进行金属沉积得到源电极、漏电极和顶栅电极。