如何製備單層二硫化鎢電晶體？

單層二硫化鎢電晶體由單層二硫化鎢結合電子束光刻技術製備而成。它具備良好的光電性能，在光電子器件領域具有較大的應用價值。其中，單層二硫化鎢採用機械剝離法從二硫化鎢體材料剝離得到。

光刻是平面型電晶體和積體電路生產中的一個主要工藝。它是對半導體晶片表面的掩蔽物進行開孔，以便進行雜質的定域擴散的一種加工技術。一般的光刻工藝要經歷矽片表面清洗烘乾、塗底、旋塗光刻膠、軟烘、對準曝光、後烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測等工序。

單層二硫化鎢電晶體具體製備過程如下：

1.機械剝離法製備單層二硫化鎢

對折膠帶上的體材料二硫化鎢，把膠帶附著在聚二甲基矽氧烷 （PDMS）上，然後快速揭開膠帶，達到單層二硫化鎢與體材料二硫化鎢分離的目的，從而在PDMS襯底上成功制取單層二硫化鎢。

2.光刻技術製備單層二硫化鎢電晶體

通過樣品轉移台將上述制得的單層二硫化鎢轉移到覆蓋有300 nm SiO₂的p型Si襯底上。採用532 nm的鐳射對它進行激發，進一步檢測其是否為單層。通過電子束光刻的方法製備單層二硫化鎢場效應電晶體，在單層二硫化鎢上鍍有Ti/Au（5/60 nm）電極。器件的溝道長度為1.6 μm，溝道寬度為6.8 μm。

製備過程中，單層二硫化鎢為直接帶隙，帶隙在2.0 eV左右，其能夠有效抑制短溝道場效應電晶體的漏級到源級隧穿。製備所得單層二硫化鎢電晶體表現出n型特性，其載流子遷移率為0.012 cm²V^-1S^-1，開關比為7.89×10⁴。這是一種具備良好電輸運特性的電晶體，在二維材料光電子器件領域具有廣闊的應用價值。

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