[发明专利]基于ZnO纳米线阵列的压电场效应晶体管的构建方法

摘要

本发明基于ZnO纳米线阵列的压电场效应晶体管的构建方法。具体工艺为：用水热法在绝缘硅片上制备长径比较大的纳米线阵列；用HF将两端的氧化锌及硅的氧化物洗去，分别连出导线作为FET的源极和漏极；ZnO纳米线阵列受力产生的压电势作为调节源漏电流的门电压。这个基于纳米线阵列的压电场效应晶体管是一个不需要提供外接门电压的FET，是一种制备由应变、应力或压强驱动和控制的电子器件和传感器的新方法。该器件的制作成本低、方法简单、效率高，与单根纳米线的器件相比，本发明构建的FET可在宏观条件下使用，不需纳米操控平台等精密设备，对操作的要求低，密度较大的纳米线使得器件稳定性更好，寿命更长，可应用于大规模生产。

主权项

基于ZnO纳米线阵列的压电场效应晶体管的构建方法，其特征在于，具体包括以下步骤：）.ZnO纳米线阵列的制备：1.1）将N型掺杂绝缘硅片依次在去离子水、丙酮、乙醇、异丙醇中超声、洗净，并于60℃烘干备用；1.2）将Zn(NO3)2、(CH2)6N4和聚醚酰亚胺溶解在水中，配制成Zn(NO3)2的浓度为0.05mol/L 、(CH2)6N4的浓度为0.05mol/L和聚醚酰亚胺的浓度为0.004~0.007 mol/L的前驱液，备用；1.3）将Zn(CH3CO2)2和HO(CH2)2NH2溶解在乙二醇独甲醚中，Zn(CH3CO2)2浓度为0.5mol/L和HO(CH2)2NH2浓度为0.5mol/L的的晶种液，将得到的晶种液匀涂在步骤1.1处理过的N型掺杂绝缘硅片上并在350‑450℃下退火30‑45min，备用； 1.4）将表面留有晶种层的N型掺杂绝缘硅片至于放有步骤1.2制备得到的前驱液的反应釜中，在90‑95℃ 下密封生长10‑12h，此步骤重复两次，得到生长有长度在4‑6mm的ZnO纳米线阵列的绝缘硅片；2）.基于ZnO纳米线阵列的压电场效应晶体管的构建：2.1）将生长有ZnO纳米线阵列的绝缘硅片的两端用HF酸进行腐蚀，洗去上面的氧化锌及硅的氧化物，露出下面N型掺杂硅片的部分；2.2）在两端裸露出的掺杂硅片上点上银胶，连出铜导线分别作为FET的源极和漏极，栅极则由中间的ZnO纳米线阵列提供，得到基于ZnO纳米线阵列的压电场效应晶体管。