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专利号: 2021102193583
申请人: 贵溪穿越光电科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2025-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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。