如何制备单层二硫化钨晶体管？

单层二硫化钨晶体管由单层二硫化钨结合电子束光刻技术制备而成。它具备良好的光电性能，在光电子器件领域具有较大的应用价值。其中，单层二硫化钨采用机械剥离法从二硫化钨体材料剥离得到。

光刻是平面型晶体管和集成电路生产中的一个主要工艺。它是对半导体晶片表面的掩蔽物进行开孔，以便进行杂质的定域扩散的一种加工技术。一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。

单层二硫化钨晶体管具体制备过程如下：

1.机械剥离法制备单层二硫化钨

对折胶带上的体材料二硫化钨，把胶带附着在聚二甲基硅氧烷 （PDMS）上，然后快速揭开胶带，达到单层二硫化钨与体材料二硫化钨分离的目的，从而在PDMS衬底上成功制取单层二硫化钨。

2.光刻技术制备单层二硫化钨晶体管

通过样品转移台将上述制得的单层二硫化钨转移到覆盖有300 nm SiO₂的p型Si衬底上。采用532 nm的激光对它进行激发，进一步检测其是否为单层。通过电子束光刻的方法制备单层二硫化钨场效应晶体管，在单层二硫化钨上镀有Ti/Au（5/60 nm）电极。器件的沟道长度为1.6 μm，沟道宽度为6.8 μm。

制备过程中，单层二硫化钨为直接带隙，带隙在2.0 eV左右，其能够有效抑制短沟道场效应晶体管的漏级到源级隧穿。制备所得单层二硫化钨晶体管表现出n型特性，其载流子迁移率为0.012 cm²V^-1S^-1，开关比为7.89×10⁴。这是一种具备良好电输运特性的晶体管，在二维材料光电子器件领域具有广阔的应用价值。

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