【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种晶圆级fet的制备方法。
技术介绍
1、硅基晶体管技术在10nm以下节点接近其极限，场效应晶体管(fet)的进一步扩展需要新的沟道材料，二维半导体具有原子层厚度和高载流子迁移率的优势而被广泛研究。然而，通过传统金属物理气相沉积的非理想界面引入的费米能级钉扎效应导致的高接触电阻使得二维半导体fet呈现较低的性能。二维mxene具有较好的导电性，与二维半导体可以形成范德瓦尔斯接触，进而消除费米钉扎效应。此外，目前常用合成二维半导体材料有mocvd(需要高温高压，转移过程带来损坏及掺杂)、机械剥离(无法有效控制沟道厚度，无法大面积制备)以及液相电化学辅助剥离法。其中，液相电化学辅助合成二维半导体材料具有较好的基底兼容性，通常采用旋涂的方式将液相电化学辅助剥离的二维半导体组装成薄膜，在旋涂的过程中多数的溶液被甩出，这造成了大量浪费。
技术实现思路
1、本专利技术是要解决目前费米钉扎效应使得二维半导体fet性能较低以及旋涂的方式溶液大量浪费的技术问题，而提供一种棒涂印刷晶圆级fet的制备方法。
2、本专利技术的棒涂印刷晶圆级fet的制备方法是按以下步骤进行的：
3、一、通过电化学辅助液相剥离制备二维半导体，然后分散到dmf中，得到二维半导体溶液；
4、二、对sio2/si片进行亲水化处理；
5、三、用棒涂的方式将步骤一的二维半导体溶液均匀涂覆在步骤二中亲水化后的sio2/si片上；
6、四、煅烧步骤三的产物除掉二维
7、五、用光刻机在步骤四的产物上光刻图案化二维半导体沟道；
8、六、对二维半导体沟道进行刻蚀；
9、七、用丙酮浸泡二维半导体沟道除掉表面的光刻胶；
10、八、通过液相剥离制备高导电的mxene纳米片，多次清洗使其为电中性，然后将mxene纳米片分散到去离子水中，得到mxene纳米片溶液；
11、九、在步骤七去掉光刻胶后的产物上光刻图案化电极的形状；
12、十、在步骤九图案化的电极表面均匀棒涂步骤八得到的mxene纳米片溶液；
13、十一、用丙酮浸泡步骤十的产物除掉光刻胶，得到fet。
14、本专利技术采用棒涂方式，以电化学辅助液相剥离的二维半导体为n型沟道材料，以高导电mxene为电极，降低电极材料与沟道材料之间的肖特基势垒，实现准欧姆接触，从而呈现较好的晶体管特性。
15、本专利技术用棒涂的涂覆方式制备fet沟道，实现节约的同时(旋涂1cm×1cm的mose2薄膜大约需要100μl的mose2溶液，而本专利技术中用棒涂的方式，12μl的mose2溶液可以涂覆1cm×4cm的薄膜)降低操作难度，可以提高fet晶体管的电学性能，为工业化生产提供可行性。
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1.一种棒涂印刷晶圆级FET的制备方法，其特征在于棒涂印刷晶圆级FET的制备方法是按以下步骤进行的：
2.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级FET的制备方法，其特征在于步骤一中所述的二维半导体的材料为MoSe2、In2Se3或MoS2；步骤一中所述的二维半导体溶液浓度的限定方法为：取10μL二维半导体溶液溶解到5mL的DMF中，测试其在475nm处的吸光度为0.5。
3.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级FET的制备方法，其特征在于步骤一中通过电化学辅助液相剥离制备二维半导体的方法为：称取0.15g的四庚基溴化铵和0.6g的聚乙烯吡咯烷酮溶解到DMF中，以碳棒为正极，二维半导体原料为负极，施加5V～10V电压插层1h；称取0.4g的PVP溶解到20mL的DMF中，加入插层后的二维半导体并超声5min，然后在3000rpm离心5min，然后取上层溶液在10000rpm离心10min，得到的固体部分即为二维半导体。
4.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级FET的制备方法，其特征在于步骤二中对SiO2/Si片进行亲水化处理的方法为：将Si
5.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级FET的制备方法，其特征在于步骤三中棒涂的方式是用迈耶棒完成的。
6.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级FET的制备方法，其特征在于步骤四中煅烧的温度为300，℃时间为1h～2h，煅烧时带着SiO2/Si片。
7.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级FET的制备方法，其特征在于步骤五中光刻的步骤包括旋涂光刻胶、曝光和显影。
8.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级FET的制备方法，其特征在于步骤六中刻蚀是用ICP干法刻蚀机，用CF4或SF6气体刻蚀。
9.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级FET的制备方法，其特征在于步骤八中通过液相剥离制备高导电的MXene纳米片，多次清洗使其为电中性，然后将MXene纳米片分散到去离子水中，得到MXene纳米片溶液的具体过程为：
10.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级FET的制备方法，其特征在于步骤九中光刻的步骤包括旋涂光刻胶、曝光和显影。
...【技术特征摘要】
1.一种棒涂印刷晶圆级fet的制备方法，其特征在于棒涂印刷晶圆级fet的制备方法是按以下步骤进行的：
2.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级fet的制备方法，其特征在于步骤一中所述的二维半导体的材料为mose2、in2se3或mos2；步骤一中所述的二维半导体溶液浓度的限定方法为：取10μl二维半导体溶液溶解到5ml的dmf中，测试其在475nm处的吸光度为0.5。
3.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级fet的制备方法，其特征在于步骤一中通过电化学辅助液相剥离制备二维半导体的方法为：称取0.15g的四庚基溴化铵和0.6g的聚乙烯吡咯烷酮溶解到dmf中，以碳棒为正极，二维半导体原料为负极，施加5v～10v电压插层1h；称取0.4g的pvp溶解到20ml的dmf中，加入插层后的二维半导体并超声5min，然后在3000rpm离心5min，然后取上层溶液在10000rpm离心10min，得到的固体部分即为二维半导体。
4.根据权利要求1所述的一种棒涂印刷晶圆级fet的制备方法，其特征在于步骤二中对sio2/si片进行亲水化处理的方法为：将sio2/si片静置浸泡在食人鱼溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨润，林捷欢，
申请(专利权)人：厦门弥图睿半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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