[发明专利]一种调控石墨烯场效应晶体管的M形电阻特性曲线方法

摘要

本发明提出了一种调控石墨烯场效应晶体管的M形电阻特性曲线方法，在电子电路、微纳电子学等领域具有应用前景。本发明提出的石墨烯场效应晶体管器件结构：紧靠石墨烯沟道上方栅介质层有两种不同功函数的金属栅。这种结构的石墨烯场效应晶体管可产生M形电阻特性曲线，并且通过选择这两种栅金属的种类和相对长度可实现对M形电阻特性曲线形状的可控调节。

主权项

1.一种调控石墨烯场效应晶体管的M形电阻特性曲线方法，其特征在于，包括：1)石墨烯图形化：定义石墨烯场效应晶体管的有源区；2)源/漏电极制备：电子束光刻图形化定义源/漏接触区域，电子束蒸镀金属作接触金属，lift‑off工艺剥离掉多余金属，形成源/漏接触电极；3)栅介质制备：采用电子束蒸镀电介质材料或是原子层沉积电介质材料作栅介质层，或是蒸镀易氧化金属，然后自氧化生成金属氧化物作栅介质层；4)栅电极制备：对沟道局部区域进行光刻图形化，然后依次蒸镀金属M1₁/M1₂/M1₃/……/M1_n，n代表蒸镀金属的层数，至少蒸镀一层金属，即n≥1，lift‑off工艺剥离掉多余金属，形成的部分栅电极；再对沟道进行第二次光刻图形化，然后依次蒸镀金属M2₁/M2₂/M2₃/……/M2_m，m代表蒸镀金属的层数，至少蒸镀一层金属，即m≥1，lift‑off工艺剥离掉多余金属，形成另一部分栅电极；先后两次蒸镀的金属共同构成器件的栅电极；5)所述M1₁/M1₂/M1₃/……/M1_n中第一层金属M1₁和M2₁/M2₂/M2₃/……/M2_m中第一层金属M2₁各自的总长度分别记作L_M11和L_M21，且M1₁和M2₁是两种功函数不同的金属，M1₁金属和M2₁金属的功函数分别记作Φ_M11和Φ_M21；6)通过调整Φ_M11和Φ_M21功函数差，控制M形电阻特性曲线中横向的两个电阻峰值之间距离的大小，通过调整L_M11和L_M21的比例值，控制M形电阻特性曲线中纵向的两个电阻峰值的相对高低。