[发明专利]一种输入电压可调谐的二维逻辑反相器及制备方法

权利要求书

1.一种输入电压可调谐的二维逻辑反相器，其特征在于，所述反相器通过在正向栅压电场作用下使石墨炔薄膜对二维二硒化钨呈现出电荷俘获作用，从而使得电荷俘获区域二维二硒化钨的阈值电压相对于非电荷俘获区域二维二硒化钨的阈值电压发生偏移，实现二维逻辑反相器功能；

通过调整正向栅压电场的大小实现所述反相器额定输入电压范围可调。

2.根据权利要求1所述的输入电压可调谐的二维逻辑反相器，其特征在于，所述反相器包括石墨炔薄膜、二维二硒化钨、绝缘层和硅栅电极；

所述硅栅电极位于底部，所述绝缘层铺设于所述硅栅电极上；

所述石墨炔薄膜铺设在所述绝缘层上；

所述二维二硒化钨一部分铺设在所述石墨炔薄膜上，另一部分铺设在所述绝缘层上。

3.根据权利要求1所述的输入电压可调谐的二维逻辑反相器，其特征在于，所述电荷俘获区域设置接地电极，所述非电荷俘获区域设置漏电极，所述电荷俘获区域和所述非电荷俘获区域的交接处设置输出电极。

4.根据权利要求1所述的输入电压可调谐的二维逻辑反相器，其特征在于，所述二维二硒化钨的厚度为5~10纳米，所述石墨炔薄膜的厚度为10~15纳米。

5.根据权利要求2所述的输入电压可调谐的二维逻辑反相器，其特征在于，所述绝缘层为SiO₂绝缘层、HfO₂绝缘层或HfZrO绝缘层。

6.根据权利要求3所述的输入电压可调谐的二维逻辑反相器，其特征在于，所述接地电极、所述漏电极和所述输出电极均为金属层结构，且厚度均为60~80纳米。

7.根据权利要求6所述的输入电压可调谐的二维逻辑反相器，其特征在于，所述接地电极、所述漏电极和所述输出电极的材质均为金。

8.一种权利要求1-7任一所述输入电压可调谐的二维逻辑反相器的制备方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：

S1、 制备绝缘层和硅栅电极的组合体，并进行超声清洗后干燥；

S2.通过图案化转移的方法在所述绝缘层上将石墨炔薄膜转移到预定位置；

S3.采用精确转移技术将二维二硒化钨的一端从绝缘层上转移到石墨炔薄膜的位置上，实现石墨炔-二维二硒化钨异质结的制备；

S4.在二维二硒化钨上制备漏电极金属层、接地电极和输出电极。

9.根据权利要求8所述的输入电压可调谐的二维逻辑反相器的制备方法，其特征在于，石墨炔-二维二硒化钨异质结制备完成后，进行高真空退火处理。

10.根据权利要求9所述的输入电压可调谐的二维逻辑反相器的制备方法，其特征在于，高真空退火处理的真空度为10^-5mbar，处理温度为100~180℃，退火时间为2~5小时。