一种石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管及制备方法与流程

文档序号:25341690发布日期:2021-06-04 19:05阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,所述薄膜晶体管制备的具体步骤如下:(1)将氧化石墨加入去离子水中,超声分散6~8h,然后以3000~4000r/min的转速离心分离30~50min,取50%上层清液,加入尿素、水合肼,搅拌20~40min得到混合液,将混合液转移至ptfe内衬的水热反应釜中,加热至160~170℃反应3~3.5h,再离心分离,洗涤,冷冻干燥,得到氮掺杂石墨烯;(2)将黑磷原料加入甲醇中,超声分散12~15h,然后以6000~7000 r/min的转速离心分离30~50min,取50%上层清液,加入氯化重氮苯,搅拌20~40min得到混合液,将混合液置于真空箱中,加热至65~68℃,直至甲醇完全挥发除去,得到氯化重氮苯改性黑磷烯;(3)以高掺杂硅基片为底栅极,在基片上设置二氧化硅绝缘层,然后通过真空热蒸镀在二氧化硅绝缘层上形成金属铝薄膜,再光刻得到源极和漏极;(4)将氮掺杂石墨烯、氯化重氮苯改性黑磷烯加入去离子水中,超声分散20~40min,将所得分散液加入源极与漏极之间的沟道中,然后在源极和漏极上加载交流电压,使氮掺杂石墨烯、氯化重氮苯改性黑磷烯沉积在沟道中形成复合薄膜,然后停止电压并自然晾干,得到石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管。2.根据权利要求1所述一种石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,氧化石墨、去离子水、尿素、水合肼的质量比为0.05~0.1:100:0.1~0.2:0.02~0.04。3.根据权利要求1所述一种石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述超声分散的超声功率为120~150w,频率为40~53hz。4.根据权利要求1所述一种石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,黑磷、甲醇、氯化重氮苯的质量比为0.05~0.1:100:0.01~0.02。5.根据权利要求1所述一种石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述超声分散的超声功率为80~100w,频率为40~53hz。6.根据权利要求1所述一种石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,氮掺杂石墨烯、氯化重氮苯改性黑磷烯、去离子水的质量比为0.5~2:0.5~2:100。7.根据权利要求1所述一种石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述沟道的长度为0.1~0.2mm,宽度为0.3~0.5mm。8.根据权利要求1所述一种石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,分散液在沟道中的加入量为0.005~0.01ml。9.根据权利要求1所述一种石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述超声分散的超声功率为40~60w,频率为40hz;所述交流电压的幅值为4~8v,频率为50~100khz。10.权利要求1~9任一项所述制备方法制备得到的一种石墨烯/黑磷烯复合薄膜晶体管。
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