[发明专利]一种二维材料异质结场效应晶体管、其制备方法和晶体管阵列器件

摘要

本发明提供了一种二维材料异质结场效应晶体管、其制备方法和晶体管阵列器件，该晶体管包括：导电衬底；设置在所述导电衬底上的绝缘介质层；分别设置在所述绝缘介质层两端的源电极和漏电极，在两者之间为沟道区；设置在所述源电极和与之相连的沟道区上的第一二维材料层；设置在所述漏电极和所述沟道区上部分第一二维材料层上的第二二维材料层；所述第一二维材料层与第二二维材料层的材质不同；所述第一二维材料层、第二二维材料层和源电极及漏电极能形成欧姆接触。本发明提供的这种晶体管具有良好的输出特性等性能，且成本低。本发明提供的这种晶体管的制备方法衬底利用率高、制备效率高，能避免蒸镀金属对二维材料的损伤，还可以制备阵列器件。

主权项

1.一种二维异质结场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：1)在导电衬底上设置绝缘介质层，再将光刻胶旋涂到所述绝缘介质层上；2)通过光刻和显影，在所述绝缘介质层上制成电极图案掩膜；3)在所述电极图案掩膜上蒸镀金属，然后去除掉所述绝缘介质层上的光刻胶，在其两端分别形成源电极和漏电极，在所述源电极和漏电极之间为沟道区；4)将第一二维材料设置到所述源电极和与之相连的沟道区上，形成第一二维材料层，然后将不同于第一二维材料的第二二维材料设置到所述漏电极和所述沟道区上部分第一二维材料层上，形成第二二维材料层，再进行退火，使所述第一二维材料层、第二二维材料层和源电极及漏电极形成欧姆接触，得到二维材料异质结场效应晶体管，其包括：导电衬底；设置在所述导电衬底上的绝缘介质层；分别设置在所述绝缘介质层两端的源电极和漏电极，在所述源电极和漏电极之间为沟道区；设置在所述源电极和与之相连的沟道区上的第一二维材料层；设置在所述漏电极和所述沟道区上部分第一二维材料层上的第二二维材料层；所述第一二维材料层和第二二维材料层的材质均选自MoS₂、WS₂、MoSe₂、WSe₂、MoTe₂、WTe₂、h‑BN、GaS、GaSe、TiS₂、TaS₂、TaSe₂、NiTe₂、NiSe₂、ZrS₂或ZrSe₂。