米管束之上的苯并环丁烯去除。
[0086]接着步骤105:硬化光敏型苯并环丁烯。
[0087]本步骤是通过将第一硅片放入250摄氏度的氮气炉中加热I小时实现光敏型苯并环丁烯的硬化。使用氮气炉加热的方式将光敏型苯并环丁烯硬化，方法简便，成本低廉。
[0088]接着步骤106:将碳纳米管束的上表面研磨后打磨至与二氧化硅的上表面在同一水平面(图2e)。
[0089]因为第一硅片上表面开始就沉积了一层二氧化硅，在研磨、打磨碳纳米管束上表面的同时，也会将二氧化硅的上表面一并处理平滑。此处研磨时的转速优选25转每分钟，施加的压力优选15千帕；打磨时的转速优选30转每分钟，施加的压力优选15千帕。严格控制研磨和打磨时的转速和施加的压力，能够确保最终得到的碳纳米管束和二氧化硅的表面光滑平整。
[0090]待光敏型苯并环丁烯硬化后再对碳纳米管束和二氧化硅的表面进行研磨和打磨，是为了防止在研磨或打磨时碳纳米管束与硅垂直通孔相对位移发生变化，因为光滑平整的表面才能制备出质量较好的碳基晶体管，使最终得到质量较好的碳基电子。
[0091]步骤107:制作碳基晶体管。
[0092]此步骤包含以下子步骤:
[0093]步骤107-1:在每三个碳纳米管束中的任意两个碳纳米管束之间制作碳基晶体管的单壁半导体型碳纳米管通道。
[0094]具体地说，首先，使用光刻技术在每三个碳纳米管束中的任意两个碳纳米管束之间制作出一个碳基晶体管的通道，因为在步骤101中首先要在第一硅片上沉积一层二氧化硅，所以此处的通道是制作在每两个碳纳米管之间的二氧化硅上的。制备出通道后再将单壁半导体型碳纳米管溶液涂覆到所述通道内，蒸发单壁半导体型碳纳米管溶液中的溶剂，使单壁半导体型碳纳米管留在通道内形成单壁半导体型碳纳米管通道(图2f中的编号7)。巧妙运用光刻技术在每两个碳纳米管束之间制作出一个碳基晶体管的通道，再配合简单的涂覆和蒸发技术即制备出单壁半导体型碳纳米管通道，工艺简单，可操作性强；本实施方式中碳基晶体管的通道为单壁半导体型碳纳米管通道，相当于一个开关，通过该单壁半导体型碳纳米管通道实现对碳基晶体管栅极的调控。
[0095]步骤107-2:在单壁半导体型碳纳米管通道两侧制作碳基晶体管的源极和漏极。
[0096]具体地说，使用光刻技术在单壁半导体型碳纳米管通道两侧暴露出需要制作源极和漏极的区域；然后使用喷墨打印的方法在需要制作源极和漏极的区域制作出源极(图2g中的编号8)和漏极(图2g中的编号9)，其中，喷墨打印中使用的墨为石墨烯溶液。本实施方式中运用喷墨打印技术使用石墨烯溶液制作源极和漏极，众所周知，石墨烯为一种导电能力极强的材料，无疑为效果最好的电极材料。
[0097]步骤107-3:制作碳基晶体管的介质层。
[0098]上述介质层为氮化硼薄膜，且介质层位于通道之上，并向两侧延伸至源极和漏极，且分别与部分源极和漏极接触(图2h中的编号10)。
[0099]介质层用于实现栅极和单壁半导体型碳纳米管通道间的绝缘；由于氮化硼薄膜化学稳定性好，具有高电阻率和高热导率，本实施方式中选择氮化硼薄膜作为碳基晶体管的介质层效果好。
[0100]步骤107-4:在介质层上制作碳基晶体管的栅极。
[0101]在此步骤中，同样使用喷墨打印的方法制作出栅极(图2i中的编号11)，且喷墨打印中使用到的墨为也为石墨烯溶液。
[0102]上述步骤是制备碳基电子中碳基晶体管的过程。
[0103]接着步骤108:将碳基晶体管的源极、漏极和栅极与对应的碳纳米管束互连。
[0104]步骤107中在使用喷墨打印的方法制作出栅极的同时，还制作出每三个碳纳米管束中每个碳纳米管束与碳基晶体管的源极、漏极和栅极互连的路径(图2i中的编号12，其中，碳纳米管束与栅极互连的路径图中未示出)，然后蒸发石墨烯溶液中的溶剂，就完成了每三个碳纳米管束与其之间的碳基晶体管的源极、漏极和栅极之间的互连。
[0105]步骤109:制作碳基电子的引出端。
[0106]具体地说，先用刻蚀工艺去除位于第一硅片底部的用于生长碳纳米管束的第二硅片，直到暴露出所述碳纳米管束的底部(图2j);然后使用光刻技术在碳纳米管束的底部定位出碳基电子的引出端的位置，其中，引出端与硅垂直通孔的底面完全重叠，且引出端的面积大于或等于硅垂直通孔的底面面积；最后在引出端的位置先后蒸镀一层钛和一层金作为引出端(图2k中的编号13)。在本实施方式中，钛的厚度优选25?40纳米，金的厚度优选300?500纳米。钛和金与碳纳米管束之间的接触电阻较小，有利于提升整个碳基电子器件的质量，当然，其中的钛和金的厚度需要严格控制才能达到接触电阻最小。
[0107]本发明中，将引出端的位置制作在碳纳米管束的底部，便于之后在引出端位置蒸镀一层钛和一层金后将碳基晶体管通过碳纳米管束与外部进行电连接。
[0108]至此，整个碳基电子的制作及互连方法流程结束。
[0109]目前，由于基本物理定律的限制，以摩尔定律所述的速度提高芯片中晶体管的数量愈发困难，人们开始寻找新的材料来代替传统的互补金属氧化物半导体技术，但直到目前国际上尚没有一个成熟的后摩尔时代碳基电子学发展的具体方案，相当多的研宄内容还是集中在碳基器件的性能方面，鲜有三维碳基电子制作及互连方法的提出。而本发明就提供了一种碳基电子制作及互连方法，不仅实现了全碳电子的制作，同时实现了垂直方向碳纳米管束与水平方向上的碳基晶体管的三维互连，为碳基电子取代传统互补金属氧化物半导体技术提供了一种可能。
[0110]本发明的第二实施方式涉及一种碳基电子的制作及互连方法。第二实施方式为第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于:在本实施方式中，在第二硅片上制作碳纳米管束的步骤之后，还要对该碳纳米管束进行致密化处理，对碳纳米管束进行致密化处理后才会将该碳纳米管束转移到第一硅片中的硅垂直通孔内。对碳纳米管束进行致密化处理以提高单位面积内的碳纳米管束密度，降低阻值，进而提高碳纳米管束的电导率，最终提升碳基晶体管的源极和漏极与碳纳米管束之间的互连效果。具体如图3所示。
[0111]由图3可知，步骤301、302、304?310和第一实施方式中的步骤101、102、103?109完全相同，为了减少重复，这里不再赘述。
[0112]步骤303:对碳纳米管束进行致密化处理。
[0113]本步骤中，通过蒸发的丙酮气体对碳纳米管束进行致密化处理。用丙酮气体对碳纳米管束进行致密化处理，是因为丙酮容易挥发，碳纳米管束遇到丙酮之后，由于丙酮挥发引起的碳纳米管表面张力增加，使碳纳米管束收缩，进而提高单位面积内的碳纳米管束密度。
[0114]本实施方式为第一实施方式的进一步改进，第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。
[0115]本发明第三实施方式涉及一种碳基电子的制作及互连方法。第三实施方式为第二实施方式中步骤302的进一步改进，主要改进之处在于:在本实施方式中，在第二硅片上制作碳纳米管束的过程中，是先要在需要生长碳纳米管束的位置生成一层催化层，再在该催化层上生长碳纳米管束，该催化层由依次蒸镀的10纳米厚的三氧化二铝和I纳米厚的铁形成，利于碳源的沉积和碳纳米管束的生长。
[0116]具体地说，在第二硅片上制作碳纳米管束的过程中，如图4所示，包含以下步骤:
[0117]步骤401:在第二硅片上涂覆一层光刻胶。
[0118]接着步骤402:去除需要生长碳纳米管束的位置处的光刻胶，定位出需要生长碳纳米管束的位置。
[0119]接着步骤403:在涂覆了光刻胶的第二硅片的整个表面上沉积一层催化层。
[0120]此步骤中采用电子束蒸镀法沉积该催化层，因为电子束蒸镀沉法是现有成熟技术，工艺简单。
[0121]然后步骤404:去除除需要生长碳纳米管束的位置以外的光刻胶和催化层，剩下需要生长碳纳米管束的位置处的催