[发明专利]通过自对准工艺制备石墨烯顶栅场效应晶体管器件的方法

摘要

本发明公开了一种通过自对准工艺制备石墨烯顶栅场效应晶体管器件的方法，该方法包括：在石墨烯上沉积栅介质层，制备T型栅金属电极；沉积钝化保护层，利用选择性刻蚀去除栅介质上方覆盖的钝化保护层而保留T型栅金属电极足部侧墙部分的钝化保护层；对栅介质层进行腐蚀，去除T型栅金属电极足部覆盖区域之外的栅介质层；以及沉积金属形成源漏金属电极。本发明通过所设计的自对准工艺制备流程制备石墨烯顶栅FET器件，可以有效地减小栅源、栅漏间距离，进而减小寄生通路电阻和寄生栅电阻，从而提高石墨烯顶栅FET器件的性能。

主权项

1.一种通过自对准工艺制备石墨烯顶栅场效应晶体管器件的方法，其特征在于，该方法包括：在石墨烯上沉积栅介质层，制备T型栅金属电极；在表面制备T型栅金属电极的栅介质层之上沉积钝化保护层，利用选择性刻蚀去除栅介质上方覆盖的钝化保护层而保留T型栅金属电极足部侧墙部分的钝化保护层，其中钝化保护层采用氮化硅；对栅介质层进行腐蚀，去除T型栅金属电极足部覆盖区域之外的栅介质层；以及沉积金属形成源漏金属电极；其中，所述去除T型栅金属电极足部覆盖区域之外的栅介质层，采用的腐蚀方法为湿法腐蚀，腐蚀液包括氢氟酸、盐酸、磷酸、硫酸、硝酸、醋酸、氟化铵溶液、氢氧化钾溶液或四甲基氢氧化铵；该方法制备的石墨烯顶栅FET器件，包括绝缘衬底、导电通道、源电极、漏电极、栅介质层、钝化保护层和栅电极，其中，所述导电通道设置于绝缘衬底上，所述导电通道由石墨烯材料构成，所述源电极和漏电极分别设置于导电通道的两端，所述栅介质层覆盖在导电通道上，所述栅电极位于栅介质层之上，所述钝化保护层位于栅电极侧墙；该方法利用T型栅金属电极减小栅电阻，利用自对准工艺减小栅源、栅漏间距离进而减小通路寄生电阻，最终实现高性能石墨烯顶栅FET器件制备。