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原文传递一种基于复合半导体层的垂直EGT及其制备方法

专利名称：	一种基于复合半导体层的垂直EGT及其制备方法
摘要：	本发明公开了一种基于复合半导体沟道的EGT及其制备方法，主要包括衬底、源极、复合半导体层、漏极、封装层、电解质层以及栅极；在制备过程中，采用垂直结构的方式先制备衬底，并对衬底进行清洗并干燥；接着依次在衬底上制备源极，在源极上制备复合半导体层，在多孔半导体层上制备漏极，在衬底上制备封装层，并暴露出位于漏极与源极重叠部分，在漏极上方制备电解质层，最后制备与电解质层相连的栅极。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	电子科技大学
发明人：	徐洁;黄伟;解淼;程玉华
专利状态：	有效
申请日期：	2022-10-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-31T00:00:00+0800
申请号：	CN202211309205.9
公开号：	CN115656297A
代理机构：	成都行之智信知识产权代理有限公司
代理人：	温利平
分类号：	G01N27/414;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/414
申请人地址：	611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
主权项：	1.一种基于复合半导体层的垂直EGT，其特征在于，包括：衬底、源极、复合半导体层、漏极、封装层、电解质层以及栅极；所述衬底正中央设置矩形条状的源极，在源极的中央位置处设置方形复合半导体层，复合半导体层的宽度大于源极的宽度；在复合半导体层的中央位置处设置矩形条状的漏极，漏极的宽度小于复合半导体层的宽度；在漏极的中央位置处设置封装层，封装层的正中央开方形孔，此时从俯视图观察开孔的尺寸要满足漏极露出左、右块矩形条；所述封装层的上方覆盖电解质层，电解质层的大小要完全覆盖封装层的方形孔；在电解质层之上设置栅极，栅极与电解质层充分接触或者在复合半导体层的侧面设置栅极，栅极与源极位于同一平面；在栅极上施加控制信号，在漏极和源极间的源漏电压作用下，电解质层中的离子能够通过半导体中导离子的聚合物渗透进入或析出复合半导体层内部，从而调控其中半导体的再留浓度，实现对EGT的电流调控。 2.根据权利要求1所述的基于复合半导体层的垂直EGT，其特征在于，所述衬底为玻璃、硅片、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚二甲基硅氧烷PDMS或聚氨酯PU的一种。 3.根据权利要求1所述的基于复合半导体层的垂直EGT，其特征在于，所述源极和漏极的电极宽度范围为1～500μm，具体由电化学稳定的导电材料构成，具体选用金、铂、碳纳米管或石墨烯中的一种；所述栅极选用具备电化学活性或不具备电化学活性的导电材料，具体选用金、银、聚3，4-乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐、碳纳米管、石墨烯、石墨炔中的一种。 4.根据权利要求1所述的基于复合半导体层的垂直EGT，其特征在于，所述复合半导体层的厚度为100nm～5μm；具体由一种导离子的聚合物与另一种导电子或空穴的半导体组成，其中，聚合物选用具有良好导离子特性且不具备导电子或空穴的聚合物，具体选用聚乙二醇、全氟化聚乙二醇、聚乙二醇-聚甲基丙烯酸甲酯、壳聚糖、琼脂糖、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙烯氰基丙烯酸的一种；所述导电子或空穴的半导体的材料为二维半导体材料或氧化物半导体材料或钙钛矿半导体材料，具体选用石墨烯、二硫化钼、二硫化钨、二硒化钨、黑磷、硒化铟、氧化铟、氧化锌、氧化镓、氧化铟锌、氧化铟镓锌、甲胺铅碘、甲脒铅碘、甲胺铅溴、甲脒铅溴的一种。 5.根据权利要求1所述的基于复合半导体层的垂直EGT，其特征在于，所述封装层采用电化学稳定的绝缘材料构成，具体采用为派瑞林-C、纤维素、光刻胶SU-8、聚苯乙烯、聚二甲基硅氧烷PDMS、聚苯乙烯-乙烯-丁烯SEBS中的一种。 6.根据权利要求1所述的基于复合半导体层的垂直EGT，其特征在于，所述电解质层选用不具备导电子特性但具有导离子特性的固体或液体电解质。 7.一种基于复合半导体层的垂直EGT的制备方法，其特征在于，制备过程包括以下步骤：步骤1：制备衬底，并对衬底进行清洗并干燥；步骤2：在衬底上制备源极；步骤3：在源极上制备复合半导体层；步骤4：在复合半导体层上制备漏极；步骤5：在衬底上制备封装层，并暴露出位于源极和漏极间的半导体层；步骤6：在复合半导体层上方制备电解质层；步骤7：制备与电介质层相连的栅极。 8.根据权利要求7所述的基于复合半导体层的垂直EGT的制备方法，其特征在于，所述源极、漏极、栅极采用蒸镀、磁控溅射、喷涂、喷墨打印、气溶胶打印、丝网印刷中的一种方法制备。 9.根据权利要求7所述的基于复合半导体层的垂直EGT的制备方法，其特征在于，所述半导体层、封装层、电解质层采用旋涂、喷涂、丝网印刷、喷墨打印、3D打印、气溶胶打印、电流体打印或刮涂中的一种方法制备。