本發明屬于納米加工領域，涉及制備工藝對p型場效應晶體管領域。
背景技術：
：：0、技術背景1、為了實現二維(2d)材料的實際應用，必須開發各種器件和集成電路的先進加工和制造策略。1納米制造工藝，包括納米圖案化，在連接2d材料的微觀結構和集成電子和光電子芯片方面發揮著關鍵作用，這必然需要廣泛的研究探索。器件加工的傳統制造工藝主要包括光刻(如uv光刻、ebl)和刻蝕(如等離子體刻蝕、反應離子刻蝕)等。然而，由于2d材料高度敏感的表面和界面特性，2dp型或n型半導體的固有電性能在器件加工過程中容易改變。2-6例如，溝道區域的高能電子束輻射可導致n型摻雜，甚至損壞精細的原子結構。2、除了傳統的微加工工藝外，還開發了各種用于2d材料的直接寫入圖案化技術，包括尖端誘導氧化、熱分解和機械劃痕。這些技術可以在不使用犧牲電阻的情況下圖案化單層2d材料。然而，實現二維半導體的清潔圖案化同時保持其固有的電性能仍然是一個重大挑戰。3、(1)zhang,x.；zhao,h.；wei,x.；zhang,y.；zhang,z.；zhang,y.；two-dimensionaltransition?metal?dichalcogenides?for?post-silicon?electronics.nso.2023,2,20230015.4、(2)stanford,m.g.；lin,y.-c.；sales,m.g.；hoffman,a.n.；nelson,c.t.；xiao,k.；mcdonnell,s.；rack,p.d.；lithographically?patterned?metallic?conduction?insingle-layer?mos2?viaplasmaprocessing.npj?2d?mater.appl.2019,3,13.5、(3)tang,b.；yu,z.g.；huang,l.；chai,j.；wong,s.l.；deng,j.；yang,w.；gong,h.；wang,s.；ang,k.-w.；et?al.；direct?n-to?p-type?channel?conversion?inmonolayer/few-layer?ws2?field-effect?transistors?by?atomic?nitrogentreatment.acs?nano?2018,12,2506-2513.6、(4)chen,m.；nam,h.；wi,s.；ji,l.；ren,x.；bian,l.；lu,s.；liang,x.；stablefew-layer?mos2?rectifying?diodes?formedbyplasma-assisteddoping.appl.phys.lett.2013,103,142110.7、(5)liu,y.；tan,c.；chou,h.；nayak,a.；wu,d.；ghosh,r.；chang,h.-y.；hao,y.；wang,x.；kim,j.-s.；et?al.；thermal?oxidation?ofwse2?nanosheets?adhered?on?sio2/si?substrates.nano?lett.2015,15,4979-4984.8、(6)suk,j.w.；lee,w.h.；lee,j.；chou,h.；piner,r.d.；hao,y.；akinwande,d.；ruoff,r.s.；enhancement?of?the?electrical?properties?of?graphene?grown?bychemical?vapor?deposition?via?controlling?the?effects?ofpolymer?residue.nanolett.2013,13,1462-1467.技術實現思路1、針對現有圖案化tmds制備方法容易損傷其場效應晶體管的性能的問題，本發明第一目的在于，提供一種激光拉曼圖案化tmds的制備方法，旨在基于全新激光拉曼方式實現tmds的無損圖案化，進而改善其在p型場效應晶體管中的性能以及穩定性。2、本發明第二目的在于，提供所述的制備方法制得的激光拉曼圖案化tmds及其在制備p型場效應晶體管中的應用。3、本發明第三目的在于，提供通過本發明所述的激光拉曼圖案化tmds制得的p型場效應晶體管及其制備方法。4、針對tmds二維材料場效應管的制備，現有的主要手段在于采用電子束輻照、紫外光刻、激光-熱刻蝕等方式對二維材料進行圖案化處理，該類方式工藝和操作復雜，此外，還容易損傷場效應晶體管的性能，不僅如此，隨著器件溝道的縮小，這種性能損傷會尤為明顯。針對該問題，本發明提供了近乎無損的圖案化處理工藝，具體在于：5、一種激光拉曼圖案化tmds的制備方法，采用激光共聚焦顯微拉曼光譜儀對tmds二維材料進行激光拉曼掃描實現圖案化處理，其中，激光拉曼掃描階段的激光波長355～633nm，功率為40～60mw；掃描模式為線聚焦掃描模式；掃描模式中拉曼峰的值為1～1000cm-1。6、本發明基于激光拉曼掃描手段對tmds二維材料進行圖案化處理，進一步配合掃描模式以及條件等參數的聯合控制，如此能夠實現協同，能夠實現tmds的近乎無損的圖案化，簡化了圖案化以及后續場效應晶體管的制備工藝，此外，還能降低場效應晶體管的性能損耗，即使在制備不同溝道的器件時，其仍維持相對穩定的性能。7、本發明中，所述的tmds二維材料為ws2、wse2、mos2、mose2中的至少一種二維材料。8、本發明中，所述的tmds二維材料可基于已知的手段制備，例如，所述的tmds二維材料通過cvd或pvd方法制備。9、優選地，所述的tmds二維材料為單層或雙層材料。10、本發明中，所述的激光拉曼掃描的單點輻射時間在10s以內，進一步為0.0001～0.01s。11、本發明中，激光拉曼掃描的x方向步長間距為tmds二維材料寬度-設計的溝道寬度；y方向步長的間距為0.1～0.5μm；進一步可以為0.2～0.4μm。12、本發明還提供了一種所述制備方法制得的激光拉曼圖案化tmds。13、本發明還提供了所述制備方法制得的激光拉曼圖案化tmds的應用，將其制備p型場效應晶體管。14、所述的應用，制備方式包括方式1或方式2：其中，方式1為：直接將所述的激光拉曼圖案化tmds制備成p型場效應晶體管；15、方式2為：將tmds制備形成p型場效應晶體管，隨后利用所述的制備方法的p型場效應晶體管的溝道進行所述的圖案化處理，即得。16、本發明的方式1和方式2中形成所述p型場效應晶體管的工藝和思路可以是常規的。例如，方式1中，在預制的tmds進行激光圖案化，隨后將金屬電極定點轉移到圖案化的tmds材料上，制得所述的p型場效應晶體管。所述的方式2中，可預先在制備的tmds上涂覆pmma、隨后進行ebl曝光、顯影清洗、源漏電極沉積和剝金處理，制得所述的p型場效應晶體管，隨后采用本發明所述的激光拉曼處理工藝對p型場效應晶體管的溝道進行無損圖案化處理，即得。17、本發明研究表明，采用轉移手段制得所述的晶體管，能夠意外地進一步優化制備的器件的性能。18、優選地，所述的p型場效應晶體管的溝道寬度為3～25μm，進一步可以為12～16μm；溝道長度為1～5μm，進一步可以為2～3μm。19、本發明還提供了一種所述應用中所述的p型場效應晶體管。20、有益效果21、本發明基于激光拉曼掃描手段對tmds二維材料進行圖案化處理，進一步配合掃描模式以及條件等參數的聯合控制，如此能夠實現協同，能夠實現tmds的近乎無損的圖案化，簡化了圖案化以及后續場效應晶體管的制備工藝，此外，還能降低場效應晶體管的性能損耗，即使在制備不同溝道的器件時，其仍維持相對穩定的性能。22、例如，本發明方法可以制作電流密度為278.5μa/μm，開關比為3.9×107的高性能器件。且其不同溝道寬度下均能夠獲得穩定的性能。當前第1頁12當前第1頁12